本发明专利技术公开了一种5-溴-2-呋喃甲醛的合成方法，包括溴化试剂的制备和溴化两个过程；所述溴化试剂的制备是将N-甲基咪唑与溴代正丁烷反应，生成溴化1-丁基-3-甲基咪唑，再与溴素反应，得到溴化试剂离子液体三溴化1-丁基-3-甲基咪唑；所述溴化是将呋喃甲醛加入到制备的溴化试剂中进行溴化反应，生成目标产物5-溴-2-呋喃甲醛。本发明专利技术避免了直接使用溴素，提高了工业制备反应的清洁性，降低了环境污染。本发明专利技术方法提高了产品得率和纯度。产率较目前工业传统方法提高近9％，本方法总收率达到87.6％，产品纯度超过96％，其他指标也相应提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种已知化合物的制备方法，确切地说是5-溴-2-呋喃甲醛的合成方法。
技术介绍
5-溴-2-呋喃甲醛(5-bromo-2-furaldehyde)，又名 5_ 溴糠醛 (5-bromofuraldehyde)，5-夕臭 ~2~ 糖酸(5-bromofuran-2-carboxaldehyde)，是一禾中微黄色粉末，熔点 80 85°C，沸点 222. 8°C /760mmHg,闪点为 112°C /6mmHg,密度 P=L 748g/ cm3，能溶于二氯化碳、四氯化碳、乙醚等有机溶剂；其分子式为C5H3BrO2，相对分子质量为 174. 98。5-溴-2-呋喃甲醛结构式如下呋喃甲醛是重要的化工基础原料，以呋喃甲醛为原料直接或间接衍生出的化工产品达1600多种。而呋喃甲醛溴化物是重要的呋喃甲醛深加工产品，是重要的有机合成中间体化合物，广泛用于医药、农药、染料、高分子材料等领域。向呋喃甲醛结构中引入溴原子有三个作用一是有效活化作用，由于溴原子是活泼性较高的活性基团，在有机合成中常利用溴化合物来制取其他衍生物；二是增加、改进化合物产生新的功效；三是引入溴原子在有机合成中有中间桥梁的功能。近年来，5-溴-2-呋喃甲醛在抗病毒药物、抗寄生虫药物、抗疟药物、抗癌药物、抗肿瘤药物上的应用逐渐增多，从而使其经济价值显著提高，便引起人们的广泛关注。目前生产5-溴-2-呋喃甲醛主要方法是采用液溴作为溴化剂直接溴化呋喃甲醛。这种方法溴化反应选择性差，产生大量的不同区域异构体，环境污染严重，对设备腐蚀大，这些缺点不利于大规模工业生产的可持续发展和经济发展需求。此外，目前国内对于 5-溴-2-呋喃甲醛合成方法的研究报道很少，生产5-溴-2-呋喃甲醛主要方法落后且对环境污染大。为此，探寻一种反应条件温和、环保、高产率合成5-溴-2-呋喃甲醛工艺方法， 具有潜在巨大的环境经济社会效益。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种反应条件温和、选择性好、收率高并宜于工业转化的 5-溴-2-呋喃甲醛的合成方法。所要解决的技术问题是提高制备的5-溴-2-呋喃甲醛的选择性和收率。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案本专利技术5-溴-2-呋喃甲醛的合成方法的特点在于包括溴化试剂的制备和溴化两个过程；所述溴化试剂的制备是将N-甲基咪唑与溴代正丁烷反应，生成溴化1-丁基-3-甲基咪唑，再与溴素反应，得到溴化试剂离子液体三溴化1-丁基-3-甲基咪唑(Br3)； 所述溴化是将呋喃甲醛加入到制备的溴化试剂中进行溴化反应，生成目标产物5-溴-2-呋喃甲醛；N-甲基咪唑、溴代正丁烷和溴素摩尔比为1 1.07 0.2-1 1. 27 0.23;呋喃甲醛与溴化试剂三溴化1-丁基-3-甲基咪唑的摩尔比为1.73 1-1.25 1。本专利技术5-溴-2-呋喃甲醛的合成方法的特点在于按以下步骤操作(1)溴化试剂的制备将N-甲基咪唑置于反应器中，滴加溴代正丁烷，溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分，控制滴加时间为1.5-2h，滴加完毕后升温至回流温度，并保持回流反应9-llh，冷却，蒸出过量的溴代正丁烷回收，反应混合物经乙酸乙酯洗涤后于60-90°C在真空干燥箱中干燥至恒重，得到金黄色粘稠状液体，即溴化1- 丁基-3-甲基咪唑；将得到的溴化1- 丁基-3-甲基咪唑置于反应器中，于10-15°C搅拌滴加溴素，滴加时间控制在l_2h，滴完后于 25-35°C反应2-3h，反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于60-90°C干燥至恒重，即得溴化试剂离子液体三溴化1- 丁基-3-甲基咪唑(Br3)。(2)溴化将步骤(1)制备的三溴化1-丁基-3-甲基咪唑置于反应器中，搅拌下滴加呋喃甲醛，呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分，滴加时间约l_2h，滴完后升温至30-70°C继续反应 4_6h，待反应结束后，停止搅拌并降至室温，用30-40°C乙醇精制，静置10-15min后有大量黄色晶体析出，减压过滤并于40-50°C干燥得到目标产物5-溴-2-呋喃甲醛。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在1、本专利技术方法应用N-甲基咪唑与溴代正丁烷反应制备1-丁基-3-甲基咪唑再与溴素反应得到离子液体三溴化1-丁基-3-甲基咪唑，避免了直接使用溴素，提高了工业制备反应的清洁性，降低了环境污染。2、本专利技术方法使用的离子液体三溴化1-丁基-3-甲基咪唑，在反应完成后可再溴化循环使用，降低了生产成本。3、本专利技术方法提高了产品得率和纯度。产率较目前工业传统方法提高近9%，本方法总收率达到87. 6%，产品纯度超过96%，其他指标也相应提高。4、本专利技术方法合成工艺步骤少，降低了能源消耗，提高了原料利用率。5、本专利技术方法在溴化工艺段选择性好，减少了有机物副产物生成，且反应时间较短，反应条件温和。四附图说明图1是本专利技术5-溴-2-呋喃甲醛合成方法的工艺流程图。图2是本专利技术制备的5-溴-2-呋喃甲醛的HPLC图，采用日本岛津HPLC-lOAvp Plus高效液相色谱仪测产品纯度，其流动相按体积比为甲醇水=5 5。由图2可以看出在t = 2. 237min时出现了 5-溴-2-呋喃甲醛很强的吸收峰，而在其他位置无明显的峰值出现，说明该反应有很好的选择性，纯度高。五具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术技术方案作进一步说明。实施例1 本实施例中5-溴-2-呋喃甲醛是按以下步骤制备得到(1)溴化试剂的制备将12. 3g N-甲基咪唑置于500mL三口烧瓶中，搅拌下滴加22. 5g溴代正丁烷，溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分，控制滴加时间为池，滴加完后，升温至反应体系产生回流 (105-140°C )，保持该温度反应9-10h，冷却，旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收，反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次，每次乙酸乙酯的用量为40mL，然后于60°C在真空干燥箱中干燥至恒重，得到金黄色粘稠状液体，即溴化1- 丁基-3-甲基咪唑；将得到的溴化1- 丁基-3-甲基咪唑置于500mL三口烧瓶中，于10-15°C搅拌滴加4. Sg溴素，滴加时间控制在lh，滴完后于25V反应2h，反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于60°C干燥至恒重，即得溴化试剂离子液体三溴化1- 丁基-3-甲基咪唑(Br3)。(2)溴化将步骤⑴制备的56. 7g三溴化1-丁基-3-甲基咪唑置于500mL三口烧瓶中， 搅拌下滴加14. 4g呋喃甲醛，呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分，滴加时间lh，滴完后升温至30°C继续反应4h，待反应结束后，停止搅拌并降至室温，用30-40°C乙醇精制，静置 10-15min后有大量黄色晶体析出，减压过滤，于40_50°C干燥得到微黄色粉末20. 3g即为目标产物5-溴-2-呋喃甲醛，HPLC纯度95. 7%，收率77. 4%。实施例2 本实施例中5-溴-2-呋喃甲醛是按以下步骤制备得到(1)溴化试剂的制备将12. 3g N-甲基咪唑置于500mL三口烧瓶中，搅拌下滴加25. 7g溴代正丁烷，溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分，控制滴加时间为池，滴加完后，升温至反应体系产生回流 (105-140°C )，保持该温度反应9-10h，冷却，旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收，反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次，每次乙酸乙酯的用量本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种５－溴－２－呋喃甲醛的合成方法，其特征在于：包括溴化试剂的制备和溴化两个过程；所述溴化试剂的制备是将Ｎ－甲基咪唑与溴代正丁烷反应，生成溴化１－丁基－３－甲基咪唑，再与溴素反应，得到溴化试剂离子液体三溴化１－丁基－３－甲基咪唑；所述溴化是将呋喃甲醛加入到制备的溴化试剂中进行溴化反应，生成目标产物５－溴－２－呋喃甲醛；Ｎ－甲基咪唑、溴代正丁烷和溴素摩尔比为１∶１．０７∶０．２－１∶１．２７∶０．２３；呋喃甲醛与溴化试剂三溴化１－丁基－３－甲基咪唑的摩尔比为１．７３∶１－１．２５∶１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭新华，戴志宏，吴祥瑞，荣媛，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34
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