三氟甲基苯乙酮化合物的製備方法
2023-09-14 06:57:30
專利名稱：三氟甲基苯乙酮化合物的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種三氟甲基苯乙酮化合物的製備方法，尤其涉及一種以離子液體為介質，在金屬鈀和1，3-雙(二苯基瞵)烷烴催化下，由滷代芳烴與乙烯醚化合物反應(Heck反應)製備三氟甲基苯乙酮化合物的方法。
背景技術：
三氟甲基苯乙酮化合物是一類重要的藥物中間體，廣泛應用於醫藥、農藥、化工等領域。當前三氟甲基苯乙酮化合物的製備主要有1、三氟甲基苯甲腈與碘甲烷的格氏反應；2、三氟甲基苯甲酸經醯氯化後，再與碘甲烷的鎘試劑反應；3、三氟甲基苯甲醛與重氮甲烷反應。三種合成方法的起始原料價格貴，來源困難，收率低，而且方法2用到的鎘試劑會增加廢水的處理工作，方法3的重氮甲烷易爆和劇毒，難以進行大規模工業化生產。
Heck反應是在金屬鈀催化下由滷代芳烴合成烯基取代芳烴化合物的重要方法。而離子液體作為新興的綠色化學溶劑，有望解決化學反應過程可能出現的汙染問題。與典型的有機溶劑不一樣，離子液體不揮發，不易燃易爆，對有機物和無機物有良好的溶解性，使反應可在均相進行，對水和空氣穩定，便於反應操作和處理，易回收。此外，用離子液體可催化加速化學反應的過程。
在離子液體介質中，利用Heck反應製備三氟甲基苯乙酮化合物是一種工藝路線新穎，有應用前景的綠色合成方法，尚未見報導。
發明內容本發明目的在於提供一種工藝路線新穎，符合綠色合成技術的三氟甲基苯乙酮化合物的製備方法，利用Heck反應製備三氟甲基苯乙酮化合物。
本發明所述的三氟甲基苯乙酮化合物如式(I)所示，所述的製備方法包括以下步驟如式(II)所示的三氟甲基滷代苯與如式(III)所示的乙烯基醚類化合物在離子液體中，在鈀催化劑、配體、有機胺存在下，於10℃～150℃下攪拌反應1～20小時，反應後加酸酸化；所述的三氟甲基滷代苯為氯代或溴代或碘代三氟甲基苯，所述的配體為1，3-雙(二苯基瞵)丙烷(DPPP)或1，3-雙(二苯基瞵)丁烷； 其中式(I)中，三氟甲基處於乙醯基的鄰、間、對位；式(II)中，X為氯或溴或碘，三氟甲基處於X的鄰、間、對位；式(III)中，R1表示C1～C4的烷基。
所述的鈀催化劑為Heck反應催化劑，如醋酸鈀。
本發明中所述的離子液體優選為3-甲基咪唑四氟硼酸鹽或1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，其中烷基為含碳原子數n＝1～18的烷基。如1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽等。
上述的有機胺優選為三乙胺。
加酸酸化時所述的酸優選為稀鹽酸或稀硫酸，酸化至pH為1～3。
上述的乙烯基醚類化合物優選為乙烯基乙醚和乙烯基丁醚。
本發明所述的三氟甲基苯乙酮化合物優選按以下步驟製備將三氟甲基滷代苯0.1摩爾，醋酸鈀0.025摩爾，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷(0.05摩爾)，乙烯基丁醚0.2摩爾，三乙胺0.12摩爾，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3左右。
反應產物的純度用色譜測定，用質譜進一步對產品進行了鑑定。
本方法製備工藝新穎，成本低，易操作，溶劑可回收利用，對環境汙染小。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護範圍並不限於此。
實施例1間三氟甲基苯乙酮的製備將間三氟甲基氯苯18.2克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀鹽酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物9.5克，收率50％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例2間三氟甲基苯乙酮的製備將間三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物13克，收率70％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例3間三氟甲基苯乙酮的製備將間三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基乙醚18克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物18克，收率92％。熔點30～32℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例4間三氟甲基苯乙酮的製備將間三氟甲基碘苯27.2克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基乙醚18克(0.2摩爾)，三乙胺(0.12摩爾)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物17克，收率90％。熔點30～32℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例5間三氟甲基苯乙酮的製備在70℃攪拌反應10個小時。其它同實施例1。
得產物8.5克，收率45％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例6間三氟甲基苯乙酮的製備在50℃攪拌反應20個小時。其它同實施例1。
得產物7.5克，收率40％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例7間三氟甲基苯乙酮的製備在140℃攪拌反應3個小時。其它同實施例1。
得產物7.4克，收率39％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例8對三氟甲基苯乙酮的製備將對三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀鹽酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物15.5克，收率80％。熔點30～32℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例9對三氟甲基苯乙酮的製備將對三氟甲基氯苯18.2克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物9.5克，收率50％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例10對三氟甲基苯乙酮的製備將對三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在50℃反應18個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物12克，收率70％。沸點162～165℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例11 對三氟甲基苯乙酮的製備將對三氟甲基碘苯27.2克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺(0.12摩爾)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在80℃反應18個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物17.4克，收率91％。沸點162～165℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例12對三氟甲基苯乙酮的製備在50℃攪拌反應15個小時。其它同實施例11。
得產物16.1克，收率85％。沸點162～165℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例13鄰三氟甲基苯乙酮的製備將鄰三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基丁醚20克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物17克，收率90％。沸點198～202℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
實施例14鄰三氟甲基苯乙酮的製備將鄰三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩爾)，醋酸鈀8.2克(0.025摩爾)，1，3-雙(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩爾)，乙烯基乙醚18克(0.2摩爾)，三乙胺11克(0.12摩爾)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽200毫升，置於1000毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100℃反應15個小時。反應結束後，冷卻，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，攪拌30分鐘，後處理得產物15克，收率88％。沸點162～165℃，純度≥98％，MS(m/z)188(M+)。
權利要求
1.一種如式(I)所示的三氟甲基苯乙酮化合物的製備方法，其特徵在於包括以下步驟如式(II)所示的三氟甲基滷代苯與如式(III)所示的乙烯基醚類化合物在離子液體中，在鈀催化劑、配體、有機胺存在下，於10℃～150℃下攪拌反應1～20小時，反應後加酸酸化；所述的三氟甲基滷代苯為氯代或溴代或碘代三氟甲基苯，所述的配體為1，3-雙(二苯基瞵)丙烷或1，3-雙(二苯基瞵)丁烷； 其中式(I)中，三氟甲基處於乙醯基的鄰、間、對位；式(II)中，X為氯或溴或碘，三氟甲基處於X的鄰、間、對位；式(III)中，R1表示C1～C4的烷基。
2.按權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的鈀催化劑為醋酸鈀。
3.按權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所述的離子液體是3-甲基咪唑四氟硼酸鹽或1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，所述的烷基為含碳原子數n＝1～18的烷基。
4.按權利要求3所述的製備方法，其特徵在於所述的離子液體為下列之一①1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽②1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
5.按權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所述的有機胺為三乙胺。
6.按權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所述的酸為稀鹽酸或稀硫酸，酸化至pH為1～3。
7.按權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所述的反應溫度為100℃，反應時間為15小時。
8.按權利要求1～7之一所述的製備方法，其特徵在於所述的三氟甲基滷代苯、乙烯基醚類化合物、鈀催化劑、配體的摩爾比為4∶8∶1∶2。
9.按權利要求8所述的製備方法，其特徵在於以0.1摩爾三氟甲基滷代苯為基準，所述的有機胺用量為0.12摩爾，所述的離子液體用量為200毫升。
全文摘要
本發明涉及一種三氟甲基苯乙酮化合物的製備方法，包括以下步驟三氟甲基滷代苯與乙烯基醚類化合物在離子液體中，在鈀催化劑、配體、有機胺存在下，於10℃～150℃下攪拌反應1～20小時，反應後加酸酸化；本方法製備工藝新穎，成本低，易操作，溶劑可回收利用，對環境汙染小。
文檔編號C07C49/00GK1587246SQ20041005269
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月7日 優先權日2004年7月7日
發明者裴文, 肖建良, 孫莉, 莫峻, 強根榮 申請人:浙江工業大學