一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法

2023-06-04 23:54:16

專利名稱：一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法
技術領域：
本發明屬於有機化學合成技術領域，具體涉及二芳基甲烷和三芳基甲烷的合成方法。
背景技術：
二芳基甲烷和三芳基甲烷是各種醫藥中間體的重要結構單元，如吡曲克辛、甲氧苄氨嘧啶、罌粟鹼、苄氯貝特、阿那曲唑、來曲唑等。在工業上，二芳基甲烷和三芳基甲烷及其衍生物可以用作芳香劑，香料，電容器浸潰油，染料以及聚碳酸酯樹脂的單體等，市場應用前景好，需求量大面廣。二芳基甲烷和三芳基甲烷目前主要通過傅克反應製得，即採用氯化苄、溴化苄、苄醇、乙酸苄酯等作為苄基化試劑，A1C13、FeCl3、H2SO4等作為催化劑與芳烴進行苄基化反應得到。現有的合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，如專利號為200910027789.9的『一種製備二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法』專利，公開的方法是以FeCl3為催化劑，由氯化苄與烷基苯反應同時得到二芳基甲烷和三芳基甲烷，分離出產物後，再對反應中生成的重組分副產物進行回收，並在催化劑作用下與烷基苯進行歧化反應得到二芳基甲烷和三芳基甲烷。該方法將副產物通過歧化反應轉化成目標產物，提高了二芳基甲烷和三芳基甲烷的產率，但是該方法主要存在以下不足:(I)該方法所採用的原料僅限於甲苯和氯化苄，產品結構較單一，應用範圍較窄。(2)該方法在反應過程中，生成了二芳基甲烷和三芳基甲烷混合物，反應選擇性較差。(3)該方法需要通過兩次反應和兩次分離才能得到較高的產率，需要額外的設備和動力，從而進一步增加了生產成本。

發明內容
本發明的目的是針對現有的二芳基甲烷和三芳基甲烷合成方法的不足之處，提供一種芳香烴和齒化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法。本方法具有製備反應生產安全，工藝條件不苛刻，生產設備要求低，工藝簡單，原料易得，製備成本低，提純簡單等優點。

實現本發明目的的技術方案是:一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，以各種芳香烴為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以各種滷化苄為苄基化試劑，經一步苄基化反應和濃縮、純化而得成品。其具體方法步驟如下:(I)進行苄基化反應以芳香烴為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以滷化苄為苄基化試劑，按照芳香烴(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):滷化苄(毫摩爾)之比為2: (0.2 2): I的比例，在反應器中先加入滷化苄和芳香烴溶劑，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚，加畢，升溫至60 140°C，持續攪拌進行苄基化2 5小時，就製備出二芳基甲烷或三芳基甲烷反應液。所述芳香烴為甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、均三甲苯、噻吩、萘中的一種。所述滷化苄為氯化苄、溴化苄、二苯基氯甲烷、二苯基溴甲烷、對甲基溴化苄中的一種。(2)進行產品濃縮、純化第(I)步完成後，對第(I)步製備出的二芳基甲烷或三芳基甲烷反應液，在空氣中自然冷卻，用二氯甲烷衝洗反應器的冷凝系統，洗滌液併入反應器中的反應液。然後通過旋轉蒸發濃縮反應器中混合液，收集濃 縮液。對濃縮液經矽膠柱層析純化，用洗脫液進行洗脫，對矽膠柱層析的流出液經旋轉蒸發濃縮、抽乾得產品。所述洗脫液為石油醚。本發明採用上述技術方案後，主要有以下效果:(I)芳香烴的結構豐富，易於獲得各種功能化的二芳基甲烷和三芳基甲烷產品，能滿足市場對多芳基甲烷多樣性的需求。(2)本方法中只生成二芳基甲烷或三芳基甲烷產品，反應化學選擇性好，且無金屬離子參與。(3)滷化苄轉化率高，反應產率高，產物區域選擇性好。(4)本方法只需要一步苄基化反應即可得到成品，副產物少，操作簡單，生產成本低，便於工業化生產，能滿足市場量大面廣的需求。本發明方法可廣泛應用於二芳基甲烷和三芳基甲烷的工業化生產。二芳基甲烷和三芳基甲烷衍生物可以用作各種醫藥中間體、染料、芳香劑、香料、電容器浸潰油，以及聚碳酸酯樹脂的單體等，市場應用前景好。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
，進一步說明本發明。實施例1一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟如下:(I)以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以氯化苄為苄基化試劑，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):氯化苄(毫摩爾)之比為2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑氯化苄(115.2 μ L，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 μ L，1.5mmol)，加畢，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化2小時。(2)第(I)步完成後，對第(I)步製備出的二芳基甲烷反應液，在空氣中自然冷卻，用二氯甲烷衝洗反應器的冷凝系統，洗滌液併入反應器中的反應液。然後通過旋轉蒸發濃縮反應器中混合液，收集濃縮液；對濃縮液經矽膠柱層析純化，用洗脫液進行洗脫，對矽膠柱層析的流出液，經旋轉蒸發濃縮、抽乾得無色透明液體苄基甲基苯(160.0mg，收率88%，1-苄基-2-甲基苯:1-苄基-4-甲基苯=42: 58)。所述洗脫液為石油醚。實施例2
一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以氯化苄為苄基化試齊U，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):氯化苄(毫摩爾)之比為2: 0.2:1的比例，在反應器中先加入苄基化試劑氯化苄(115.2 μ L，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(25.2 μ L，0.2mmol)，加畢，升溫至80°C，持續攪拌進行苄基化2小時。步驟(2)中，用1H NMR判斷生成苄基甲基苯(收率3%，1-苄基-2-甲基苯:1-苄基-4-甲基苯=38: 62)。實施例3一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以氯化苄為苄基化試齊U，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):氯化苄(毫摩爾)之比為2: 2.0:1的比例，在反應器中先加入苄基化試劑氯化苄(115.2 μ L，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(252.3 μ L，2.0mmol)，加畢，升溫至80°C，持續攪拌進行苄基化2小時。步驟⑵中，用1 H NMR判斷生成苄基甲基苯(收率43%，1-苄基-2-甲基苯:1-苄基-4-甲基苯=39: 61)。實施例4—種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以氯化苄為苄基化試齊U，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):氯化苄(毫摩爾)之比為2: 1.5:1的比例，在反應器中先加入苄基化試劑氯化苄(115.2 μ L，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 μ L,l.5mmol)，加畢，升溫至60°C，持續攪拌進行苄基化2小時。步驟⑵中，用1H NMR判斷生成苄基甲基苯(收率7%，1-苄基-2-甲基苯:1-苄基-4-甲基苯=37: 63)。實施例5一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以氯化苄為苄基化試齊U，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):氯化苄(毫摩爾)之比為2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑氯化苄(115.2 μ L，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 μ L，1.5mmol)，加畢，升溫至140°C，持續攪拌進行苄基化2小時。步驟(2)中，用1H NMR判斷生成苄基甲基苯(收率28%，1-苄基-2-甲基苯:1-苄基-4-甲基苯=40: 60)。
實施例6一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以溴化苄為苄基化試齊U，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):溴化苄(毫摩爾)之比為2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑溴化苄(122.0 μ L，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 μ L，1.5mmol)，加畢，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化2小時。步驟(2)中，得無色透明液體苄基甲基苯(178.0mg，收率98%，1-苄基-2-甲基苯:1-苄基-4-甲基苯=41: 59)。實施例7一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以二苯基氯甲烷為苄基化試劑，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):二苯基氯甲烷(毫摩爾)之比為2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑二苯基氯甲烷(202.0mg，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 μ L，1.5mmol)，加畢，持續攪拌進行苄基化5小時。步驟⑵中，得白色固體二苯甲基甲基苯(231.0mg，收率90%，1-二苯甲基-2-甲基苯:1-二苯甲基-4-甲基苯=11: 89)。實施例8 一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以二苯基溴甲烷為苄基化試劑，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):二苯基溴甲烷(毫摩爾)之比為2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑二苯基溴甲烷(247.0mg，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8「1^，1.5臟01)，加畢，升溫至1201:，持續攪拌進行苄基化5小時。步驟⑵中，得白色固體二苯甲基甲基苯(241.8mg，收率93%，1-二苯甲基-2-甲基苯:1-二苯甲基-4-甲基苯=13: 87)。實施例9—種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以均三甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以二苯基溴甲烷為苄基化試劑，均三甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):二苯基溴甲烷(毫摩爾)之比為2: 1.5:1的比例，在反應器中先加入苄基化試劑二苯基溴甲烷(247.0mg，1.0mmol)和均三甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 4 1^，1.511111101)，加畢，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化5小時。步驟(2)中，得白色固體(2』，4』，6』 -三甲基)苯基二苯基甲烷(261.0mg，收率83% )。
實施例10一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以噻吩為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以二苯基溴甲烷為苄基化試劑，噻吩(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):二苯基溴甲烷(毫摩爾)之比為2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入二苯基溴甲烷(247.0mg，1.0mmol)苄基化試劑和噻吩溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 4 1^，1.5臟01)，加畢，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化5小時。步驟⑵中，得白色固體二苯甲基噻吩(211.6mg，收率80 %，2_ 二苯甲基噻吩:3-二苯甲基噻吩6: 94)。實施例11一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以萘為原料，三氯甲烷為溶劑，用三氟化硼乙醚為添加劑，以二苯基溴甲烷為苄基化試劑，萘(毫摩爾):三氯甲烷為(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):二苯基溴甲烷(毫摩爾)之比為4: 2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑二苯基溴甲燒(247.0mg, 1.0mmol)、萘(512.0mg,4mmol)和三氯甲燒溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 μ L，1.5mmol)，加畢，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化5小時。步驟(2)中，得白色固體二苯甲基萘(213.0mg，收率72%，1-二苯甲基萘:2_ 二苯甲基萘=70: 30)。實施例12一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其具體步驟同實施例1，其中:步驟(I)中，以甲苯為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以對甲基溴化苄為苄基化試劑，甲苯(毫升):三氟化硼乙醚(毫摩爾):對甲基溴化苄(毫摩爾)之比為
2: 1.5: I的比例，在反應器中先加入苄基化試劑對甲基溴化苄(185.0mg，1.0mmol)和甲苯溶劑(2.0mL)，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚(188.8 4 1^，1.5臟01)，加畢，升溫至1201:，持續攪拌進行苄基化5小時。步驟(2)中，得無色透明液體4』 -甲基苄基甲基苯(133.0mg，68%，l-(4』 -甲基苄基)-2-甲基苯:1-(4』 -甲基苄基)-4-甲基苯=17: 83)。實施例13-16—種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法的具體步驟，同實施例1，其中的不同部分如表I所示。表I
權利要求
1.一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其特徵在於具體方法步驟如下: (1)進行苄基化反應 以芳香烴為原料，用三氟化硼乙醚為反應促進劑，以滷化苄為苄基化試劑，按照芳香烴毫升:三氟化硼乙醚毫摩爾:滷化苄毫摩爾之比為2: (0.2 2):1的比例，在反應器中先加入滷化苄和芳香烴溶劑，攪拌下，再加入三氟化硼乙醚，加畢，升溫至60 140°C，持續攪拌進行苄基化2 5小時； 所述芳香烴為甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、均三甲苯、噻吩、萘中的一種； 所述滷化苄為氯化苄、溴化苄、二苯基氯甲烷、二苯基溴甲烷、對甲基溴化苄中的一種； (2)進行產品濃縮、純化 第(I)步完成後，對第(I)步製備出的二芳基甲烷或三芳基甲烷反應液，在空氣中自然冷卻，用二氯甲烷衝洗反應器的冷凝系統，洗滌液併入反應器中的反應液，然後通過旋轉蒸發濃縮反應器中混合液，收集濃縮液；對濃縮液經矽膠柱層析純化，用洗脫液進行洗脫，對矽膠柱層析的流出液經旋轉蒸發濃縮、抽乾； 所述洗脫液為石油醚。
2.按照權利要求1所述的一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其特徵在於:步驟( I)中，原料為甲苯，苄基化試劑為氯化苄，甲苯毫升:三氟化硼乙醚毫摩爾:氯化苄毫摩爾之比為2: 1.5: 1，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化2小時； 步驟(2)中所述洗脫液為石油醚，得無色透明液體苄基甲苯。
3.按照權利要求1所述的一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其特徵在於:步驟(I)中，原料為甲苯，苄基化試劑為二苯基溴甲烷，甲苯毫升:三氟化硼乙醚毫摩爾:二苯基溴甲烷毫摩爾之比為2: 1.5: 1，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化5小時； 步驟(2)中所述洗脫液為石油醚，得白色固體二苯甲基甲苯。
4.按照權利要求1所述的一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，其特徵在於:步驟(I)中，原料為噻吩，節基化試劑為二苯基溴甲烷，噻吩毫升:三氟化硼乙醚毫摩爾:二苯基溴甲烷毫摩爾之比為2: 1.5: 1，升溫至120°C，持續攪拌進行苄基化2小時； 步驟(2)中所述洗脫液為石油醚，得白色固體二苯甲基噻吩。
全文摘要
一種芳香烴和滷化苄一步合成二芳基甲烷和三芳基甲烷的方法，涉及二芳基甲烷和三芳基甲烷的合成方法。本方法以各種芳香烴為原料，以三氟化硼乙醚為反應促進劑，以滷化苄及其衍生物為苄基化試劑，經一步苄基化反應及濃縮、純化而得成品。本發明具有方法簡單，操作簡便，成本低廉，反應時間短，便於推廣應用等特點；採用本發明方法能製備出高產率、高區域選擇性的多樣性二芳基甲烷和三芳基甲烷產品。本發明方法可廣泛應用於二芳基甲烷和三芳基甲烷的工業化生產；採用本發明方法製備出的產品可廣泛用作各種醫藥中間體、染料、芳香劑、香料、電容器浸漬油，以及聚碳酸酯樹脂的單體等，滿足市場面廣量大的需要。
文檔編號C07D333/08GK103214341SQ20131014029
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月12日 優先權日2013年4月12日
發明者熊燕, 廖鑫, 何洋, 張曉慧, 張舒婷, 凌學戈, 黃若峰 申請人:重慶大學