CN115819206B

CN115819206B - 一种nbs参与制备芳醛的方法

Info

Publication number: CN115819206B
Application number: CN202211535624.4A
Authority: CN
Inventors: 杨科; 张娟; 徐梓源; 王延彪; 宋家秋; 刘明
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Changzhou University
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2024-08-23
Anticipated expiration: 2042-12-02
Also published as: CN115819206A

Abstract

本发明属于精细化工领域，涉及一种NBS参与制备芳醛的方法，包括将芳亚甲基甲硫醚、NBS和水加入含有有机反应溶剂的反应容器中，充分反应；芳亚甲基甲硫醚的结构通式为其中Ar基团为4‑甲基苯基、4‑氟苯基、4‑溴苯基、4‑氯苯基、3‑氯苯基、2‑碘苯基和苯基；有机反应溶剂为二氯甲烷、乙腈、1,4‑二氧六环中的任意一种或多种；芳亚甲基甲硫醚和NBS的摩尔比为1:1‑2。本发明提供一种新的芳醛制备方法，具有方法简单和收率高的特点。

Description

一种NBS参与制备芳醛的方法

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及一种NBS参与制备芳醛的方法。

背景技术

芳醛，即芳香醛，是一类重要的有机化工中间体，被广泛应用于药物以及相应活性分子合成中。同时，芳香醛的特性也非常显著，有强效杀菌、抗真菌、抗寄生虫、抗痉挛、免疫刺激、镇痛、暖身和心脏补药的特性。

芳醛的合成方法有很多，但是目前以甲硫醚化合物原料制备芳醛的方法只有一例：在苯甲酰氯和DMSO作用下，芳亚甲基甲硫醚可以转化为相应的芳醛。但是这类反应存在一些局限性：需要使用具有易挥发和腐蚀的苯甲酰氯，同时苯甲酰氯活性高，很难长时间保存。因此，探索其它绿色可替代的合成方法显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单和收率高的芳醛的合成方法，即一种NBS参与制备芳醛的方法，本方法以芳亚甲基甲硫醚为原料，NBS(N-溴代丁二酰亚胺)和水作为重要添加剂一步构建芳醛，该反应底物官能团兼容性好、收率高，是合成芳醛的新方法。

为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：

一种NBS参与制备芳醛的方法，包括如下步骤：将芳亚甲基甲硫醚、NBS和水加入含有有机反应溶剂的反应器中，充分反应制备芳醛；

其中芳亚甲基甲硫醚结构式为其中Ar基团为4-甲基苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-氯苯基、3-氯苯基、2-碘苯基和苯基；

有机反应溶剂为二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环中的任意一种或多种；

芳亚甲基甲硫醚和NBS的摩尔比为1:1-2。为了更高收率制备芳醛，作为优选，本发明中体系的反应溶剂为1,4-二氧六环，芳亚甲基甲硫醚、NBS和水的摩尔比为1:1.5:2-5。

为了进一步缩短上述反应时间，作为优选，本发明中所述的反应温度为30摄氏度，该反应温度下，反应时间可至少缩短至3小时。

与现有技术相比，本发明提供一种新的芳醛制备方法，具有方法简单、反应时间短和收率高的特点。

附图说明

图1为本发明NBS参与制备芳醛的反应原理示意图。

具体实施方式

下面的实施例将有助于说明本发明，但是不局限其范围。

实施例1：

底物适用性探索。芳醛的合成通法：在25mL的封管中依次加入1,4-二氧六环(2mL)、芳亚甲基甲硫醚(0.2mmol)、NBS(0.3mmol)和水(0.4mmol)，反应温度控制在30摄氏度，并且剧烈搅拌反应3小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，即可获得芳醛。

反应涉及的方程式如下：

具体的实施例如下：按照上述实验条件，合成了6个芳醛化合物2a-g，其结构和收率如下：

实施例2

以合成产物2a为例(但合成产物2b-g同样适用)，在25mL的封管中依次加入有机反应溶剂(二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜)2mL、卞甲硫醚(0.2mmol)、NBS(0.3mmol)和水(0.4mmol)，反应温度控制在30摄氏度，并且剧烈搅拌反应3小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，得到化合物2a的具体情况如下：

(1)使用二氯甲烷(DCM)为有机反应溶剂时，目标产物2a的收率75％；

(2)使用乙腈(MeCN)为有机反应溶剂时，目标产物2a的收率78％；

(3)使用1,4-二氧六环为有机反应溶剂时，目标产物2a的收率85％；

(4)使用甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜为有机反应溶剂时无法分离得到2a。

实施例3

以合成产物2a为例(但合成产物2b-g同样适用)，在25mL的封管中依次加入1,4-二氧六环(2mL)、卞甲硫醚(0.2mmol)、不同量的NBS(0mmol,0.2mmol,0.3mmol和0.4mmol)和水(0.4mmol)，反应温度控制在80摄氏度，并且剧烈搅拌反应12小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，得到化合物2a的具体情况如下：

(1)使用NBS(0mmol)，目标产物2a的收率0％；

(2)使用NBS(0.1mmol)，目标产物2a的收率48％；

(3)使用NBS(0.2mmol)，目标产物2a的收率78％；

(4)使用NBS(0.3mmol)，目标产物2a的收率85％；

(5)使用NBS(0.4mmol)，目标产物2a的收率75％。

实施例4

对比实验(水量的筛选，以合成产物2a为例，但合成产物2b-g同样适用)：在25mL的封管中依次加入1,4-二氧六环(2mL)、卞甲硫醚(0.2mmol)、NBS(0.3mmol)和不同量的水(0mmol,0.4mmol和1.0mmol)，反应温度控制在30摄氏度，并且剧烈搅拌反应3小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，得到化合物2a的具体情况如下：

(1)使用水(0mmol)，目标产物2a的收率73％；

(2)使用水(0.2mmol)，目标产物2a的收率85％；

(3)使用水(1.0mmol)，目标产物2a的收率80％。

实施例5

对比实验(溴化试剂的筛选，以合成产物2a为例，但合成产物2b-g同样适用)：在25mL的封管中依次加入1,4-二氧六环(2mL)、卞甲硫醚(0.2mmol)、不同的溴化试剂(0.3mmol)和水(0.4mmol)，反应温度控制在30摄氏度，并且剧烈搅拌反应3小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，得到化合物2a的具体情况如下：

(1)使用NBS，目标产物2a的收率85％；

(2)使用N-溴酞亚胺，目标产物2a的收率72％；

(3)使用二溴海因，目标产物2a的收率76％。

实施例6

对比实验(温度的筛选，以合成产物2a为例，但合成产物2b-g同样适用)：在25mL的封管中依次加入1,4-二氧六环(2mL)、卞甲硫醚(0.2mmol)、NBS(0.3mmol)和水(0.4mmol)，反应温度控制在0、30和60摄氏度，并且剧烈搅拌反应3小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，得到化合物2a的具体情况如下：

(1)反应温度控制在0摄氏度，目标产物2a的收率52％；

(2)反应温度控制在30摄氏度，目标产物2a的收率85％；

(3)反应温度控制在60摄氏度，目标产物2a的收率71％。

此外，经实验验证，反应温度为20-50℃时，经充分反应，收率均在75％以上。

实施例7

对比实验(时间的筛选，以合成产物2a为例，但合成产物2b-g同样适用)：在25mL的封管中依次加入1,4-二氧六环(2mL)、卞甲硫醚(0.2mmol)、NBS(0.3mmol)和水(0.4mmol)，反应温度控制在30摄氏度，并且剧烈搅拌反应1～6小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，得到化合物2a的具体情况如下：

(1)反应时间控制在1小时，目标产物2a的收率64％；

(2)反应时间控制在3小时，目标产物2a的收率85％；

(3)反应时间控制在6小时，目标产物2a的收率83％。

以上描述了本发明的可选实施方案，以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明方案，已经对一些常规技术方面进行了简化和省去。本领域技术人员应该理解源自这方面的变型，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种NBS参与制备芳醛的方法，其特征在于：包括如下步骤：将芳亚甲基甲硫醚、NBS和水加入含有有机反应溶剂的反应容器中，充分反应；

芳亚甲基甲硫醚的结构通式为，其中Ar基团为4-甲基苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-氯苯基、3-氯苯基、2-碘苯基和苯基；

芳亚甲基甲硫醚和NBS的摩尔比为1:1-2，反应温度为20-50℃。

2.根据权利要求1所述的NBS参与制备芳醛的方法，其特征在于，所述方法还包括反应之后进行的减压蒸馏，柱层析分离以及收集目标产物芳醛。

3.如权利要求1所述的NBS参与制备芳醛的方法，其特征在于：反应温度在30摄氏度，反应时间至少3小时。

4.如权利要求1所述的NBS参与制备芳醛的方法，其特征在于：反应溶剂为1,4-二氧六环，芳亚甲基甲硫醚、NBS和水的摩尔比为1:1.5:2-5。