CN103497083B - 一种制备烷基取代芳烃的方法 - Google Patents
一种制备烷基取代芳烃的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103497083B CN103497083B CN201310483861.5A CN201310483861A CN103497083B CN 103497083 B CN103497083 B CN 103497083B CN 201310483861 A CN201310483861 A CN 201310483861A CN 103497083 B CN103497083 B CN 103497083B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alkyl
- reaction
- primary
- substituted aromatic
- aromatic hydrocarbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备烷基取代芳烃的方法，具体为以分子式为Fe(PPh3)2Cl3的铁(III)配合物为单组份催化剂，在金属镁存在下，通过卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃的交叉偶联反应合成烷基取代芳烃。本发明公开的制备方法反应条件温和，可以避免使用敏感的格氏试剂和多组份催化体系，对烷基溴代烃与烷基氯代烃都有很高的催化活性，反应完成后进行简单柱层析便可得最终产物；并且反应所用原料来源广泛，符合当代绿色化学发展的要求和方向，具备工业应用价值。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物的制备技术领域，具体涉及一种烷基取代芳烃的催化制备方法。
背景技术
烷基取代芳烃可用作聚合物和药品制备的中间体。比如将相应的烷基取代芳烃过氧化，再经酸解、分离得到相应的酚类产品。该路线与传统的酚类物质合成工艺相比，具有低污染、原子利用率高、便于连续化生产等优点，是理想的绿色合成路线。
过渡金属配合物催化的交叉偶联反应，如Kumada交叉偶联反应，是形成碳-碳键的最重要方法之一，已经成为有机合成中的一类经典反应。随着人们对化学工业可持续发展认识的加深，铁系催化剂因具有廉价、低毒、环境友好等特点而被认为是发展绿色高效催化剂的一个重要策略。其中，开发简单易得、空气稳定的铁系催化剂在近几年受到了很大的关注。
目前，传统的Kumada交叉偶联反应制备烷基取代芳烃的方法采用铁系催化剂，以芳基格氏试剂和含β-H的伯、仲烷基卤代烃为反应底物、或者以卤代芳烃或乙烯基卤代烃和烷基格氏试剂为反应底物，在有机溶剂中反应完成。这需要用到具有危险性的、敏感的并且不易制备的格氏试剂，并且整个反应过程需要采取严格的安全控制措施，这对工业化生产是有很大的局限性。所以需要发展安全的交叉偶联反应用以制备烷基取代芳烃。
2009年，Jacobi von Wangelin等人报道以无水氯化铁和四甲基乙二胺（TMEDA）作为催化体系，在金属镁存在下首次实现了芳基卤代烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃的交叉偶联反应，制备了产物烷基取代芳烃（参见：Czaplik, W. M.; Mayer, M.; Jacobi von Wangelin, A. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 607）。该反应通过在反应过程中原位生成格氏试剂、成功地避免了格氏试剂的直接使用，是对传统的Kumada交叉偶联反应的一大改进；但是，上述报道存在着明显的弊端，主要包括：（1）无水氯化铁极易潮解，操作不便，并且无水氯化铁的纯度受其商业来源不同往往会混有极微量的其它金属（如铜）、从而造成催化性能的不稳定，（2）需要使用过量的含氮配体，投料速度太慢，（3）反应底物主要局限在含β-H的伯、仲烷基溴代烃，与烷基溴代烃相比，烷基氯代烃具有明显的价格优势和多样性，更具商业应用前景，但是，上述开发的铁催化剂对含β-H 的烷基氯代烃参与的交叉偶联反应的催化活性还有待提高，在偶联反应过程中烷基氯代烃易发生脱卤等副反应，目标产物的收率普遍偏低。
因此寻找一种原料来源简单、反应过程稳定、操作简便的制备方法以高效合成烷基取代芳烃是很有必要的，同时该方法还需要对烷基氯代烃参与的交叉偶联反应也有较高催化活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料来源简单、反应过程稳定、操作简便的制备方法，以简单、安全、高效地制备烷基取代芳烃。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种制备烷基取代芳烃的方法，包括以下步骤：
（1）在无水无氧条件下，在惰性气氛或者氮气气氛中，依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中，于0～30℃搅拌15～30分钟；所述催化剂的分子式为Fe(PPh3)2Cl3，由下列化学结构式表达：
（2）再向反应器中加入卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃，先于-10～10℃反应1～3小时；然后于0～40℃反应0～4小时，用饱和氯化铵的水溶液终止反应；所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基溴代烃或者含β-H的伯、仲烷基氯代烃；
（3）反应产物用乙酸乙酯萃取，分离提纯，得到所述的烷基取代芳烃。
上述技术方案中，所述惰性气氛为氩气气氛。
优选的技术方案中，所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基溴代烃，以物质的量计，含β-H的伯、仲烷基溴代烃的用量是卤代芳烃的1.2 倍，金属镁的用量是卤代芳烃的1.2 倍，催化剂的用量为卤代芳烃的5 %；步骤（2）中，反应时间为3小时，温度为0℃。
优选的技术方案中，所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基氯代烃，以物质的量计，卤代芳烃的用量是含β-H的伯、仲烷基氯代烃的1.2 倍，金属镁的用量是含β-H的伯、仲烷基氯代烃的1.2 倍，催化剂用量为含β-H的伯、仲烷基氯代烃的5%；步骤（2）中，先于0℃反应1小时；然后于20℃反应3小时。
进一步优选的技术方案中，步骤（1）中，搅拌时间为20分钟，温度为室温。
上述技术方案中，产物可通过柱层析分离提纯。
上述技术方案中，所述金属镁是镁屑。
本发明中催化剂为铁(III)配合物，分子式为Fe(PPh3)2Cl3（PPh3为三苯基膦），其合成方法为现有技术（参见：Walker, J. D.; Poli, R. Inorg. Chem.1989, 28, 1793）。
本发明的原理为：两个反应底物（即卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃）中活性相对较高的一个会与金属镁反应原位生成格氏试剂，后者随即与催化剂铁(III)配合物反应生成低价态的铁镁混合物，这一混合物既可催化后续格氏试剂的生成，又可催化原位生成的格氏试剂和活性相对较低的另一卤代烃发生交叉偶联反应，从而生成目标产物烷基取代芳烃。
本发明反应完成后进行提纯处理，属于现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂。本发明优选为：反应完成后先用饱和氯化铵的水溶液淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取，再用乙酸乙酯/石油醚（体积比为1∶100～20）的混合溶剂进行简单柱层析便可得最终产物。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1. 本发明所采用的铁(III)配合物催化剂具有合成简单、在空气中稳定的特点，有利于大规模合成使用；并且具有明确的结构，避免了极微量的其它金属（如铜）可能带来的干扰，也避免了过量外加配体的使用；
2．本发明首次采用铁(III)配合物作为催化剂，在金属镁的存在下，催化卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃的交叉偶联反应制得烷基取代芳烃，反应条件温和，产物收率高；
3．本发明公开的制备方法对多种反应底物具有普适性，不仅对卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基溴代烃的交叉偶联反应具有高的催化活性，与目前报道的三氯化铁体系的最高催化活性相当或更高，而且可以高效的催化卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基氯代烃的交叉偶联反应；并且原料来源相对容易、成本低，操作简便，有利于烷基取代芳烃的工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对以及对比例本发明作进一步描述：
实施例一 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和氯代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入148微升的对溴甲苯（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在0℃反应1小时，后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为92%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m), 2.31 (3H, s), 2.46 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
实施例二 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和2-氯丁烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氮气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入148微升的对溴甲苯（1.2毫摩尔）和107微升的2-氯丁烷（1.0毫摩尔），在0℃反应1小时，后在20℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为84%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.81 (3H, t), 1.21 (3H, d), 1.56 (2H, m), 2.32 (3H, s), 2.56 (1H, m), 7.00 (4H, m)。
实施例三 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和1-氯辛烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入148微升的对溴甲苯（1.2毫摩尔）和170微升的1-氯辛烷（1.0毫摩尔），在0℃反应1小时，后在30℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为65%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.88 (3H, t), 1.27 (10H, m), 1.56 (2H, m), 2.31 (3H, s), 2.56 (2H, t), 7.17 (4H, m)。
实施例四 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和氯代环庚烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌30分钟。随后依次加入148微升的对溴甲苯（1.2毫摩尔）和132微升的氯代环庚烷（1.0毫摩尔），在0℃反应1小时，后在20℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为88%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.45-1.95 (12H, m), 2.30 (3H, s), 2.61 (1H, m), 7.17 (4H, m)。
实施例五 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和氯代环戊烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在10℃条件下搅拌20分钟。随后依次加入148微升的对溴甲苯（1.2毫摩尔）和105微升的氯代环戊烷（1.0毫摩尔），在0℃反应2小时，后在20℃反应2小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶80的混合溶剂为展开剂），产率为70%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.50-1.73 (8H, m), 2.32 (3H, s), 2.95 (1H, m), 7.11 (4H, m)。
实施例六 Fe(PPh3)2Cl3催化4-溴苯甲醚和氯代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌15分钟。随后依次加入150微升的4-溴苯甲醚（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在10 ℃反应1小时，后在30 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂），产率为86%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1.47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m), 2.44 (1H, m), 3.78 (3H, s), 7.00 (4H, m)。
实施例七 Fe(PPh3)2Cl3催化4-溴苯甲醚和2-氯丁烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入150微升的4-溴苯甲醚（1.2毫摩尔）和107微升的2-氯丁烷（1.0毫摩尔），在10 ℃反应1小时，后在40 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂），产率为54%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.80 (3H, t), 1.21 (3H, d), 1.56 (2H, m), 2.54 (1H, m), 3.82 (3H, s), 7.00 (4H, m)。
实施例八 Fe(PPh3)2Cl3催化4-溴苯甲醚和1-氯辛烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入150微升的4-溴苯甲醚（1.2毫摩尔）和170微升的1-氯辛烷（1.0毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在10 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂），产率为43%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.87 (3H, t), 1.27 (10H, m), 1.56 (2H, m), 2.56 (2H, t), 3.82 (3H, s), 7.00 (4H, m)。
实施例九 Fe(PPh3)2Cl3催化2-溴甲苯和氯代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入144微升的2-溴甲苯（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为93%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.20-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m), 2.33 (3H, s), 2.92 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
实施例十 Fe(PPh3)2Cl3催化的1-溴萘和氯代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入168微升的1-溴萘（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在40 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为80%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.26-1.70 (5H, m), 1.79-2.19 (5H, m), 3.42 (1H, m), 7.54 (4H, m), 7.75 (1H, d), 7.92 (1H, m), 8.11 (1H, d)。
实施例十一 Fe(PPh3)2Cl3催化2-甲基-2-(4-溴苯基)-1,3-二氧戊环和氯代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入200微升的2-甲基-2-(4-溴苯基)-1,3-二氧戊环（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶20的混合溶剂为展开剂），产率为82%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1.47 (5H, m), 1.61(3H, s), 1.75-1.88 (5H, m), 2.42 (1H, m), 3.72(2H, t), 3.96 (2H, t), 7.20 (4H, m)。
实施例十二 Fe(PPh3)2Cl3催化2-溴吡啶和氯代环己烷的偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入114微升的2-溴吡啶（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为70%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.25-1. 47 (5H, m), 1.74-1.96 (5H, m), 2.69 (1H, m), 7.10 (2H, m), 7.59 (1H, m), 8.51 (1H, d)。
实施例十三 Fe(PPh3)2Cl3催化2-氯吡啶和氯代环己烷的偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在0 ℃条件下搅拌20分钟。随后依次加入113微升的2-氯吡啶（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1.0毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在30 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为40%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.25-1. 47 (5H, m), 1.74-1.96 (5H, m), 2.69 (1H, m), 7.10 (2H, m), 7.59 (1H,m), 8.51 (1H, d)。
实施例十四 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和溴代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入123微升的对溴甲苯（1.0毫摩尔）和148微升的溴代环己烷（1.2毫摩尔），在0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为94%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m), 2.35 (3H, s), 2.50 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
实施例十五 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和2-溴丁烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入123微升的对溴甲苯（1.0毫摩尔）和131微升的2-溴丁烷（1.2毫摩尔），在0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为86%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.81 (3H, t), 1.22 (3H, d), 1.56 (2H, m), 2.32 (3H, s), 2.56 (1H, m), 7.02 (4H, m)。
实施例十六 Fe(PPh3)2Cl3催化对溴甲苯和1-溴辛烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在10 ℃条件下搅拌30分钟。随后依次加入123微升的对溴甲苯（1.0毫摩尔）和207微升的1-溴辛烷（1.2毫摩尔），在10 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为70%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.89 (3H, t), 1.28 (10H, m), 1.56 (2H, m), 2.33 (3H, s), 2.56 (2H, t), 7.16 (4H, m)。
实施例十七 Fe(PPh3)2Cl3催化4-溴苯甲醚和2-溴丁烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入125微升的4-溴苯甲醚（1.0毫摩尔）和131微升的2-溴丁烷（1.2毫摩尔），在0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂），产率为84%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.81 (3H, t), 1.21 (3H, d), 1.57 (2H, m), 2.54 (1H, m), 3.82 (3H, s), 7.02 (4H, m)。
实施例十八 Fe(PPh3)2Cl3催化的1-溴萘和溴代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入148微升的1-溴萘（1.0毫摩尔）和148微升的溴代环己烷（1.2毫摩尔），在0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为88%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.26-1.70 (5H, m), 1.79-2.19 (5H, m), 3.42 (1H, m), 7.54 (4H, m), 7.75 (1H, d), 7.92 (1H, m), 8.11 (1H, d)。
对比例一 FeCl3催化对溴甲苯和氯代环己烷的交叉偶联反应
在无水无氧条件下，在氩气气氛中，依次将0.0081克FeCl3（0.05毫摩尔）、0.0288克的镁屑（1.2毫摩尔）、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中，在室温条件下搅拌20分钟。随后依次加入148微升的对溴甲苯（1.2毫摩尔）和119微升的氯代环己烷（1毫摩尔），在0 ℃反应1小时，后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，柱层析提纯（以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂），产率为27%。
偶联产物溶于CDCl3中（约0.4 毫升），封管，室温下于Unity Inova-400型NMR仪上测定表征。1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m), 2.31 (3H, s), 2.46 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
Claims (8)
1.一种制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在无水无氧条件下，在惰性气氛或者氮气气氛中，依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中，于0～30℃搅拌15～30分钟；所述催化剂的分子式为Fe(PPh3)2Cl3，由下列化学结构式表达：
（2）再向反应器中加入卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃，先于-10～10℃反应1～3小时；然后于0～40℃反应0～4小时，用饱和氯化铵的水溶液终止反应；所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基溴代烃或者含β-H的伯、仲烷基氯代烃；
（3）反应产物用乙酸乙酯萃取，分离提纯，得到所述的烷基取代芳烃。
2.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：所述惰性气氛为氩气气氛。
3.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为烷基溴代烃，以物质的量计，含β-H的伯、仲烷基溴代烃的用量是卤代芳烃的1.2 倍，金属镁的用量是卤代芳烃的1.2 倍，催化剂用量为卤代芳烃的5 %；步骤（2）中，反应时间为3小时，温度为0℃。
4.根据权利要求3所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：步骤（1）中，搅拌时间为20分钟，温度为室温。
5.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基氯代烃，以物质的量计，卤代芳烃的用量是含β-H的伯、仲烷基氯代烃的1.2 倍，金属镁的用量是含β-H的伯、仲烷基氯代烃的1.2 倍，催化剂用量为含β-H的伯、仲烷基氯代烃的5 %；步骤（2）中，先于0℃反应1小时；然后于20℃反应3小时。
6.根据权利要求5所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：步骤（1）中，搅拌时间为20分钟，温度为室温。
7.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：产物通过柱层析分离提纯。
8.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法，其特征在于：所述金属镁是镁屑。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310483861.5A CN103497083B (zh) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | 一种制备烷基取代芳烃的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310483861.5A CN103497083B (zh) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | 一种制备烷基取代芳烃的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103497083A CN103497083A (zh) | 2014-01-08 |
| CN103497083B true CN103497083B (zh) | 2015-10-28 |
Family
ID=49862373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310483861.5A Expired - Fee Related CN103497083B (zh) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | 一种制备烷基取代芳烃的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103497083B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101671370A (zh) * | 2009-09-16 | 2010-03-17 | 苏州大学 | 离子液体型的铁(ⅲ)配合物及其应用 |
-
2013
- 2013-10-16 CN CN201310483861.5A patent/CN103497083B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101671370A (zh) * | 2009-09-16 | 2010-03-17 | 苏州大学 | 离子液体型的铁(ⅲ)配合物及其应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Domino Iron Catalysis: Direct Aryl–Alkyl Cross-Coupling;Waldemar Maximilian Czaplik et al.;《Angew. Chem. Int. Ed.》;20081209;第48卷;第607–610页，Supporting Information * |
| Iron Phosphine, Phosphite, Arsine, and Carbene Catalysts for the Coupling of Primary and Secondary Alkyl Halides with Aryl;Robin B. Bedford et al.;《J. Org. Chem.》;20051224;第71卷(第3期);第1104-1110页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103497083A (zh) | 2014-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stefani et al. | Homocoupling reactions of alkynes, alkenes and alkyl compounds | |
| US20020161230A1 (en) | Process for preparing boronic and borinic acids | |
| CN101671370A (zh) | 离子液体型的铁(ⅲ)配合物及其应用 | |
| CN102887923B (zh) | 含双酚功能化咪唑啉盐的离子型铁(ⅲ)配合物及其应用 | |
| Zhang et al. | N-Heterocyclic carbene-palladium (II)-1-methylimidazole complex catalyzed allyl-aryl coupling of allylic alcohols with arylboronic acids in neat water | |
| CN105859795B (zh) | 含亚磷酸酯和氮杂环卡宾的混配型镍(ii)配合物、其制备方法与应用 | |
| He et al. | Nickel hydride catalyzed remote hydroarylation of olefins | |
| CN104098607B (zh) | 含三环己基膦的单膦单氮杂环卡宾镍(ii)配合物及其应用 | |
| JP2005505629A (ja) | 有機金属化合物を経由して有機中間体生成物を製造する方法 | |
| CN105732684B (zh) | 一种制备芳基硼酸新戊二醇酯的方法 | |
| CN102603806B (zh) | 一种含酚桥联咪唑盐的离子型铁(iii)配合物及其应用 | |
| CN114014895A (zh) | 一种二茂铁基膦配体化合物及其合成方法 | |
| CN103497083B (zh) | 一种制备烷基取代芳烃的方法 | |
| Li et al. | Efficient dehydration of primary amides to nitriles catalyzed by phosphorus‐chalcogen chelated iron hydrides | |
| CN103319296A (zh) | 一种四甲基联苯的制备方法 | |
| CN110305171B (zh) | 含双噁唑啉衍生的氮杂环卡宾配体和亚磷酸酯配体的混配型镍(ii)配合物的制备及应用 | |
| CN107417723A (zh) | (2‑(取代苯基)茚基)‑二(3,5‑二(三氟甲基))苯基膦配体及其制备方法 | |
| JP2017002002A (ja) | 含フッ素有機化合物及びこれとグリニャール試薬によるビアリール化合物の製造方法 | |
| CN111004282A (zh) | 一种4,12-双(二苯基膦)-[2.2]-对环芳烷的制备方法 | |
| CN110605143B (zh) | 有机铁盐作为催化剂在合成烷基硼酯化合物中的应用 | |
| CN117700459B (zh) | 一类苯并五元c-p环骨架单膦配体的合成方法及应用 | |
| Kondratyev | Organocatalytic asymmetric alkenylation of carbonyl compounds | |
| WO2017173668A1 (zh) | 一种制备芳基硼酸新戊二醇酯的方法 | |
| JP5058288B2 (ja) | 炭素−炭素結合生成反応用パラジウム触媒を使用するオレフィン基置換芳香族化合物の製造方法 | |
| JP2009023925A (ja) | アミド化合物を製造する方法及びその方法に使用される触媒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151028 Termination date: 20181016 |