一种2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴的合成方法

本发明涉及有机合成，尤其涉及一种2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴的合成方法。

背景技术：

1、芴类衍生物因其优异的电子传输性能、结构可修饰性，在有机光电材料、医药中间体、精细化学品合成等领域具有重要应用价值。2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴（cas号：2043961-99-3）作为一种双卤取代芴类衍生物，分子中溴、氯取代基与9,9-二甲基芴母核的独特结构，使其具备优异的反应活性、区域选择性和热稳定性，是制备特殊高性能有机光电材料、新型药物中间体的关键前驱体（cn120329245a；kr102963083b1），具有极高的工业应用价值。

2、2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴现有的合成工艺是采用碘甲烷作为甲基化试剂（cn115850093a; kr2016127429 a），碘甲烷挥发性强、毒性极其高，容易通过dna的甲基化过程导致癌症（cn107137387b），对操作防护要求严苛，三废处理成本高，并且现有路线需要通过偶联、关环、还原、甲基化四步进行，相对繁琐。

3、因此，开发一种工艺简洁、条件温和、绿色低毒、纯度高且适合工业化生产的2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴的合成方法，填补现有技术缺陷，成为本领域亟待解决的技术问题。本发明提供2-氯-4-溴- 9,9-二甲基芴的绿色制备方法，摒弃高毒碘甲烷甲基化试剂，并通过新的路线，采用偶联、酯的甲基化、关环三步进行，新路线反应条件温和，工艺安全性提升，提高了实验人员的安全系数，降低环保压力，适合规模化制备。

技术实现思路

1、为解决背景技术中所提出的问题，本发明提供一种2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴的绿色合成方法。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴的合成方法，包括以下步骤：

3、步骤（1）：以2-甲氧羰基苯硼酸或2-乙氧羰基苯硼酸与2-溴-4-氯碘苯为原料，在钯催化剂和碱的存在下，经suzuki偶联反应得到式i所示的联苯类中间体；

4、步骤（2）：将步骤（1）得到的式i所示的联苯类中间体与甲基碘化镁或甲基溴化镁进行格氏加成反应，得到式ii所示的叔醇中间体；

5、步骤（3）：将步骤（2）得到的式ii所示的叔醇中间体在三氯化铝催化下进行脱水关环反应，得到式iii所示的2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴；

6、其反应式如下：

7、

8、进一步地，步骤（1）中，所述钯催化剂选自四三苯基膦钯、二氯二三苯基膦钯或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁二氯化钯；

9、步骤（1）中，所述钯催化剂的用量为所述2-甲氧羰基苯硼酸或2-乙氧羰基苯硼酸摩尔量的1%~10%；

10、步骤（1）中，所述碱为碳酸钾或碳酸钠。

11、进一步地，步骤（1）中，所述suzuki偶联反应的溶剂为四氢呋喃与水的混合溶剂、二氧六环与水的混合溶剂或甲苯与乙醇的混合溶剂。

12、进一步地，步骤（1）中，所述溶剂为甲苯与乙醇的混合溶剂。

13、进一步地，步骤（2）中，所述格氏加成反应的温度为-30°c~60°c。

14、进一步地，步骤（2）中，所述甲基碘化镁或甲基溴化镁与所述式i所示的联苯类中间体的摩尔比为1.0~8.0:1。

15、进一步地，步骤（3）中，所述三氯化铝与所述式ii所示的叔醇中间体的摩尔比为0.5~5.0:1。

16、进一步地，步骤（3）中，所述脱水关环反应的温度为0°c~80°c。

17、进一步地，步骤（3）中，所述脱水关环反应的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿。

18、进一步地，步骤（3）中，所述脱水关环反应的时间为0.5小时~50小时。

19、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

20、本发明公开了4-溴-2-氯-9,9-二甲基芴绿色、低毒的合成方法，弥补了现有技术的不足，有利于该化合物的工业化生产。

21、本发明采用2-甲氧羰基（或乙氧羰基）苯硼酸和2-溴-4-氯碘苯为起始原料，无需使用价格高昂的定制级试剂，原料成本低；采用新路线，避免了剧毒碘甲烷的使用，适合工业化生产。

22、本发明三步反应条件温和：suzuki偶联在回流条件下常压操作，格氏加成反应在-30°c~60°c范围内进行，无需超低温（如-78°c），关环反应在0°c~80°c进行，无需强酸高温（如浓硫酸、多聚磷酸100°c以上），对设备要求低，易于放大生产。

23、本发明通过采用三氯化铝作为关环催化剂，克服了常规酸催化剂（如磷酸、三氟甲磺酸酐、对甲苯磺酸等）对于特定底物中间体ii仅能生成烯烃副产物iv而无法得到关环产物的技术难题，实现了选择性脱水关环。

24、本发明路线新颖、清晰，制备过程绿色低毒，产物经重结晶后纯度满足下游应用需求，具有良好的工业化应用前景。

1.一种2-氯-4-溴-9,9-二甲基芴的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述钯催化剂选自四三苯基膦钯、二氯二三苯基膦钯或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁二氯化钯；

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述suzuki偶联反应的溶剂为四氢呋喃与水的混合溶剂、二氧六环与水的混合溶剂或甲苯与乙醇的混合溶剂。

4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为甲苯与乙醇的混合溶剂。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述格氏加成反应的温度为-30°c~60°c。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述甲基碘化镁或甲基溴化镁与所述式i所示的联苯类中间体的摩尔比为1.0~8.0:1。

7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述三氯化铝与所述式ii所示的叔醇中间体的摩尔比为0.5~5.0:1。

8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述脱水关环反应的温度为0°c~80°c。

9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述脱水关环反应的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿。

10.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述脱水关环反应的时间为0.5小时~50小时。