一种联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃偶联合成联苯苄醇的方法
本发明属于有机合成,尤其涉及一种联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃偶联合成联苯苄醇的方法。
背景技术:
1、联苯苄醇作为典型芳香仲醇类化合物,分子内双联苯共轭结构与活泼羟基赋予其极强衍生化能力,现有工业应用主要集中于六大方向:其一为医药领域,作为核心中间体工业化制备广谱抗真菌原料药联苯苄唑,并延伸构建抗炎、抗肿瘤等新型药物分子;其二用于农业植保,合成农用真菌杀菌剂与仓储防霉剂;其三作为有机合成砌块,制备酯类香料、偶氮染料与荧光增白剂;其四参与高分子聚合改性,合成液晶单体、耐候防腐涂料树脂及光电功能材料;其五应用于日化洗护体系,作为抑菌防腐与香氛定香原料;此外还可制备色谱衍生试剂、金属缓蚀剂与催化配体等特种化学品。由此看来,联苯苄醇及其衍生物的绿色高效制备工艺具备重要产业价值。
2、鉴于联苯苄醇化合物的多功能用途,因此对其化合物以及衍生物的合成研究引起了广泛兴趣,据文献报道,目前已有的联苯苄醇及其衍生物的合成方法主要有以下几种:
3、将苯硼酸和芳基溴化物通过suzuki偶联,可以高效地得到联苯醛或酮中间体。随后,再经过nabh4还原得到联苯苄醇化合物。该反应优点是催化效率高,反应条件成熟稳定,但反应过程中需要使用到过渡金属钯试剂,反应成本较高且对环境不友好。(bioorg.med.chem.,2008,16,7715-7727)
4、
5、将脂肪胺预先活化成吡啶盐前体化合物,在氯化铬作用下,实现了对联苯甲醛的亲核加成反应,以优异的收率得到联苯苄醇化合物。该方法反应过程中需要使用的过量重金属(2.5 equiv),会对环境造成严重的金属污染。(org. lett.,2023,25,4934-4939)
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7、该转化以廉价且稳定的环己基氟硼酸钾和联苯甲醛为原料,路易斯酸为体系催化剂,无需光敏剂的参与即可在可见光照射下完成自由基加成反应,得到相应的目标化合物。但是,该反应过程中需要用到光照,因此,将其放大化是一个巨大的挑战。(org.chem.front.,2024,11,3988-3996)
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9、综上,现有的联苯苄醇及其衍生物的合成方法尽管能简单、高效合成联苯苄醇及其衍生物,底物适用范围广泛,但是普遍存在几个缺点:反应过程中使用过渡金属或者贵金属催化剂,一定程度上造成了成本的负担和环境的污染;有的反应需要使用光照,产生的光污染对反应放大化生产造成很大阻碍。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃偶联合成联苯苄醇的方法,旨在解决上述背景技术中提出的问题。
2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
3、一种联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃偶联合成联苯苄醇的方法,包括以下步骤:在电化学催化反应器中,将联苯-4-甲酸甲酯、溴代烷烃、电解质溶解于溶剂中,连接电极,室温通电搅拌进行反应,反应结束后依次经减压蒸馏、萃取、合并有机相、干燥、过滤浓缩以及提纯处理,获得联苯苄醇化合物;其中,阳极材料为锌、锰、铂、镁、铁、镍、铜、钴、锡或钛中的一种,阴极材料为碳、石墨毡、锌、锰、铂、镁、铁、镍、铜、钴、锡或钛中的一种,电解质为阳离子与阴离子组成的盐。反应式如下:
4、
5、作为本发明的一种优选,联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃、电解质以及溶剂的摩尔比为1:1.2~5.0:1.2~5.0:100~500。
6、作为本发明的一种优选,所述的联苯-4-甲酸甲酯为下式(1)所示化合物,溴代烷烃为下式(2)所示化合物,联苯苄醇产物为下式(3)所示化合物;其中,r为烷基。
7、
8、作为本发明的一种优选,烷基为链烷基、环烷基、含卤素、氧、氮、硅、磷、硫中任一元素的烷基或含芳烃、杂环芳烃的烷基。
9、作为本发明的一种优选,所述溶剂为乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、1,4-二氧六环、甲醇、乙醇、异丙醇、六氟异丙醇、三氟乙醇、丙酮、二甲亚砜(dmso)、四氢呋喃、水中的一种或者多种混合。
10、作为本发明的一种优选,所述电解质为高氯酸锂、高氯酸铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基四氟硼酸铵、四乙基四氟硼酸铵、四乙基氯化铵中的一种或多种。
11、作为本发明的一种优选,所述电极形状为片状、块状、棒状或网状。
12、作为本发明的一种优选,通电反应方式为恒流或恒压,电流强度为20ma~10a,反应温度为-20~100℃。
13、作为本发明的一种优选,所述提纯处理具体为层析柱层析、减压蒸馏或重结晶。
14、本发明的有益效果为:本发明为合成联苯苄醇提供了一个新的思路,与现有的合成工艺相比,绿色安全、经济简便,无需使用剧毒的金属(如:铬)或高毒的化学试剂;也无需使用贵金属(如:钯);无需高温或者光照条件;使用廉价易得的溴代烷烃和联苯-4-甲酸甲酯作为原料,成本低;设备简单;反应条件温和;可放大化生产,故本发明公开的方法可广泛应用于药物及新材料的工业化生产。
1.一种联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃偶联合成联苯苄醇的方法,其特征在于,包括:在电化学催化反应器中,将联苯-4-甲酸甲酯、溴代烷烃、电解质溶解于溶剂中,连接电极,室温通电搅拌进行反应,反应结束后依次经减压蒸馏、萃取、合并有机相、干燥、过滤浓缩以及提纯处理,获得联苯苄醇化合物;其中,阳极材料为锌、锰、铂、镁、铁、镍、铜、钴、锡或钛中的一种,阴极材料为碳、石墨毡、锌、锰、铂、镁、铁、镍、铜、钴、锡或钛中的一种,电解质为阳离子与阴离子组成的盐。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,联苯-4-甲酸甲酯与溴代烷烃、电解质以及溶剂的摩尔比为1:1.2~5.0:1.2~5.0:100~500。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的联苯-4-甲酸甲酯为下式(1)所示化合物,溴代烷烃为下式(2)所示化合物,联苯苄醇产物为下式(3)所示化合物;其中,r为烷基。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,烷基为链烷烃、环烷基、含卤素、氧、氮、硅、磷、硫中任一元素的烷基或含芳烃、杂环芳烃的烷基。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述溶剂为乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、n,n-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、甲醇、乙醇、异丙醇、六氟异丙醇、三氟乙醇、丙酮、二甲亚砜、四氢呋喃、水中的一种或者多种混合。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电解质为高氯酸锂、高氯酸铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基四氟硼酸铵、四乙基四氟硼酸铵、四乙基氯化铵中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电极形状为片状、块状、棒状或网状。
8.根据权利要求1~7任一项所述的方法,其特征在于,通电反应方式为恒流或恒压,电流强度为20ma~10a,反应温度为-20~100℃。
9.根据权利要求1~7任一项所述的方法,其特征在于,所述提纯处理具体为层析柱层析、减压蒸馏或重结晶。
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