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本发明涉及一种高烯丙基醇的制备方法,该方法是以金属铟作为促进剂,以二卤代烷和硅烷为活化剂,在1050温度下醛酮化合物与烯丙基卤化物反应生成高烯丙基醇。本发明反应条件温和,后处理简单,产物收率高,无需无水无氧操作,可以实现规模生产,具有较好的工业应用前景。。
CN200910002765.8
2009.01.15
CN101475445A
2009.07.08
终止
无权
未缴年费专利权终止IPC(主分类):C07C 33/03申请日:20090115授权公告日:20120509终止日期:20130115|||授权|||实质审查的生效|||公开
C07C33/03; C07C29/38
C07C33/03
西北师范大学
杜正银; 李艳春
730070甘肃省兰州市安宁区安宁东路967号
兰州中科华西专利代理有限公司
李艳华
本发明涉及一种高烯丙基醇的制备方法,该方法是以金属铟作为促进剂,以二卤代烷和硅烷为活化剂,在10~50℃温度下醛酮化合物与烯丙基卤化物反应生成高烯丙基醇。本发明反应条件温和,后处理简单,产物收率高,无需无水无氧操作,可以实现规模生产,具有较好的工业应用前景。
1、 一种高烯丙基醇的制备方法,包括以下步骤:(1)依次将金属铟、醛酮化合物、烯丙基卤化物、活化剂放入反应溶剂中,在10~50℃温度下进行完全反应后得反应液;其中金属铟与醛酮的摩尔比为1:0.8~1:1.5,金属铟与烯丙基卤的摩尔比为1:1.0~1:2.5,金属铟与活化剂的摩尔比为1:1.5~1:3.0;金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:10~1:20;(2)将反应液进行萃取后得萃取液;(3)将萃取液经干燥、浓缩、柱层析分离后即得高烯丙基醇。2、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的醛酮化合物的结构式为:其中R1为芳基或含1~4个碳原子的烷基,R2为氢原子、芳基或含1~4个碳原子的烷基。3、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的烯丙基卤化物为烯丙基氯、烯丙基溴和烯丙基碘中的任意一种。4、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的活化剂为二卤代烷或硅烷;所述二卤代烷的结构式为X(CH2)mY,X、Y分别为氯、溴或碘原子,m为1~4的整数;所述硅烷的结构式为RnSiZ4-n,R为含1~4个碳原子的烷基,Z为氯、溴或碘原子,n为1~3的整数。5、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的反应溶剂为醚类化合物或醚与水的均相混合物;所述醚类化合物为四氢呋喃、四氢吡喃、乙醚、1,4-二氧六环、二苯醚中的一种或两种的混合物;所述醚与水的均相混合物是指四氢呋喃、四氢吡喃或1,4-二氧六环与水形成的均相混合物,其中醚类化合物与水的体积比为10:1~2:1。6、 如权利要求5所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述醚类化合物与水的体积比为8:1~4:1。7、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中金属铟与醛酮的摩尔比为1:0.8~1:1.2。8、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中金属铟与烯丙基卤的摩尔比为1:1.0~1:2.0。9、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中金属铟与活化剂的摩尔比为1:1.5~1:2.5。10、 如权利要求1所述的一种高烯丙基醇的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中反应温度为15~40℃。
一种高烯丙基醇的制备方法 技术领域 本发明涉及有机合成化学领域中的高烯丙基醇,尤其涉及一种高烯丙基醇的制备方法。 背景技术 高烯丙基醇,作为一类重要的有机合成中间体,在医药、农药和天然产物的合成上具有重要的用途。合成高烯丙基醇的一个重要方法是在金属促进下醛酮化合物与烯丙基卤化物的烯丙基化反应。2002年Wang等报道了镓促进下醛酮与烯丙基溴在水相中的烯丙基化反应,此法虽收率较高,但反应时间较长,而且反应须在加热下才能进行(四面体快报(Tetrahedron Letters),200243,5097)。2004年Chan等报道了金属铁促进下芳香醛与烯丙基溴和烯丙基氯在水相中的烯丙基化反应,此法收率好,但是反应时间长达144小时,且反应中需加入氟化钠做辅助试剂(Tetrahedron Letters,2004,45,4189)。 金属铟无毒、质软,室温下不会被空气氧化,在水中也很稳定,能够抵御碱性条件的腐蚀。铟的第一电离势仅为5.8V,比金属锌、锡和镁都低,所以较这些金属活泼。自20世纪40年代Jones首次将金属铟用于有机合成以来,金属铟在有机合成、药物合成等领域中的应用便得到了广泛的研究。1991年Li和Chan报道了水相中金属铟促进下醛酮与烯丙基溴的烯丙基化反应,以较高的产率得到了高烯丙基醇。此法虽然对环境友好,但是反应时间较长,而且溶剂用量过多——每毫摩尔底物需要20毫升水作溶剂,反应过程中产生大量的废水,给环境造成二次污染(Tetrahedron Letters,1991,32,7017)。2001年Araki等报道了钯催化下金属铟促进3-溴-1-碘丙烯先与羰基化合物反应,然后再与碘代烃发生偶联,得到高烯丙基醇。此法虽然收率较好,但该反应不仅需要贵金属钯作为催化剂,而且还需要氯化锂作为辅助试剂,N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂,整个反应体系比较复杂,所用试剂也很昂贵(化学通讯(Chemical Communications),2001,387)。2003年Auge等报道了铟催化的醛酮化合物的烯丙基化反应,在催化量的铟作用下,以三甲基氯硅烷为促进剂,金属锰与醛酮和烯丙基溴发生烯丙基化反应得到高烯丙基醇。此法虽然收率较好,这一方法使用双金属催化,而且金属锰和三甲基氯硅烷都大量过量,均为醛酮摩尔量的五倍(有机金属化学杂志(Journal of OrganometallicChemistry),2003,679,79)。可以看出,这些方法虽然反应条件温和,收率较高,但仍存在许多问题。(1)原料、溶剂用量大;(2)需要加催化剂;(3)反应时间长;(4)试剂费用高;(5)反应体系复杂。因此开发一种高效、快速、资源节约的合成高烯丙基醇的方法一直以来受到人们的极大关注。 发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、高效、快速的高烯丙基醇的制备方法。 为解决上述问题,本发明所述的一种高烯丙基醇的制备方法,包括以下步骤: (1)依次将金属铟、醛酮化合物、烯丙基卤化物、活化剂放入反应溶剂中,在10~50℃温度下进行完全反应后得反应液;其中金属铟与醛酮的摩尔比为1:0.8~1:1.5,金属铟与烯丙基卤的摩尔比为1:1.0~1:2.5,金属铟与活化剂的摩尔比为1:1.5~1:3.0;金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:10~1:20; (2)将反应液进行萃取后得萃取液; (3)将萃取液经干燥、浓缩、柱层析分离后即得高烯丙基醇。 所述步骤(1)中的醛酮化合物的结构式为:;其中R1为芳基或含1~4个碳原子的烷基,R2为氢原子、芳基或含1~4个碳原子的烷基。 所述步骤(1)中的烯丙基卤化物为烯丙基氯、烯丙基溴和烯丙基碘中的任意一种。 所述步骤(1)中的活化剂为二卤代烷或硅烷;所述二卤代烷的结构式为X(CH2)mY,X、Y分别为氯、溴或碘原子,m为1~4的整数;所述硅烷的结构式为RnSiZ4-n,R为含1~4个碳原子的烷基,Z为氯、溴或碘原子,n为1~3的整数。 所述步骤(1)中的反应溶剂为醚类化合物或醚与水的均相混合物;所述醚类化合物为四氢呋喃、四氢吡喃、乙醚、1,4-二氧六环、二苯醚中的一种或两种的混合物;所述醚与水的均相混合物是指四氢呋喃、四氢吡喃或1,4-二氧六环与水形成的均相混合物,其中醚类化合物与水的体积比为10:1~2:1。 所述醚类化合物与水的体积比为8:1~4:1。 所述步骤(1)中金属铟与醛酮的摩尔比为1:0.8~1:1.2。 所述步骤(1)中金属铟与烯丙基卤的摩尔比为1:1.0~1:2.0。 所述步骤(1)中金属铟与活化剂的摩尔比为1:1.5~1:2.5。 所述步骤(1)中反应温度为15~40℃。 本发明与现有技术相比具有以下优点: 1、由于本发明中的反应物料是一次加入,同时由于本发明在反应中无需惰气保护,避免了无水无氧操作,因此使得反应体系简单化,从而将反应时间缩短至5小时以内。 2、由于本发明中的反应温度仅为10~50℃,因此反应条件温和。 3、由于本发明采用活性良好的金属铟作为反应底物,并添加了二卤代烷或硅烷作为活化剂,因此使得产物收率高达96.9%,而副产物仅为极少量的硅醚。 4、由于本发明降低了原料用量,而且原料易得,因此降低了生产成本,具有较好的工业应用前景。 具体实施方式 实施例1 一种高烯丙基醇的制备方法,包括以下步骤: (1)依次将金属铟、正丁醛、烯丙基溴、1,2-二溴乙烷放入反应溶剂四氢呋喃中,在25℃温度下进行反应,整个反应过程用薄层层析法跟踪,即每隔5分钟取样,用毛细管在硅胶板上分别滴入反应液点样、原料液正丁醛点样,两个点样处在同一直线上,然后将硅胶板放入盛有体积比为20:1的石油醚和乙酸乙酯的混合液的展瓶内。走板完成后,再将硅胶板放在紫外灯下或碘瓶中观察,如果反应液中没有与原料液正丁醛齐平的点,则表明反应完全,此时得反应液。 其中金属铟与正丁醛的摩尔比为1:1.1,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:1.0,金属铟与1,2-二溴乙烷的摩尔比为1:3.0,金属铟与四氢呋喃的摩尔比为1:10。 (2)向反应液中加入与反应溶剂量等量的饱和氯化铵溶液,然后加入2~3倍反应溶剂量的乙酸乙酯萃取三次,得萃取液。 (3)将无水硫酸镁放入萃取液中使其干燥,经过滤后得滤液;然后将滤液用上海亚荣生化有限公司生产的RE-52AA型旋转蒸发仪在45℃进行浓缩后得浓缩液;再在浓缩液中加入2~3倍浓缩液质量的硅胶进行拌样,将拌样放入层析柱内,加入体积比为40:1的石油醚和乙酸乙酯的混合液进行洗脱分离,最后收集洗脱液,将洗脱液放入旋转蒸发仪中,在45℃进行浓缩后即得高烯丙基醇。 反应时间为0.5h,产率为60.5%。 实施例2 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基溴,活化剂为三甲基溴硅烷,反应溶剂为四氢吡喃。 金属铟与苯甲醛的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:1.8,金属铟与三甲基溴硅烷的摩尔比为1:1.2,金属铟与四氢吡喃的摩尔比为1:15。 反应温度为40℃,时间为2.0h,产率为62.1%。 实施例3 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为对氯苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基氯,活化剂为三甲基氯硅烷,反应溶剂为乙醚。 金属铟与对氯苯甲醛的摩尔比为1:0.8,金属铟与烯丙基氯的摩尔比为1:2.0,金属铟与三甲基氯硅烷的摩尔比为1:1.5,金属铟与乙醚的摩尔比为1:10。 反应温度为20℃,时间为1.5h,产率为90.2%。 实施例4 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为对溴苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基氯,活化剂为1-氯-3-溴丙烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与二苯醚按2:1的体积比形成的混合物。 金属铟与对溴苯甲醛的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基氯的摩尔比为1:1.6,金属铟与1-氯-3-溴丙烷的摩尔比为1:2.0,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:12。 反应温度为15℃,时间为0.25h,产率为76.3%。 实施例5 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为邻氯苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基溴,活化剂为1,4-二溴丁烷,反应溶剂为四氢呋喃和水按10:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与邻氯苯甲醛的摩尔比为1:1.1,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:2.0,金属铟与1,4-二溴丁烷的摩尔比为1:1.4,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:16。 反应温度为25℃,时间为1.5h,产率为85.8%。 实施例6 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为2,4-二氯苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基氯,活化剂为甲基二乙基氯硅烷,反应溶剂为四氢吡比喃和水按8:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与2,4-二氯苯甲醛的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基氯的摩尔比为1:1.8,金属铟与甲基二乙基氯硅烷的摩尔比为1:2.0,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:18。 反应温度为30℃,时间为3.0h,产率为92.7%。 实施例7 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为对硝基苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基溴,活化剂为三叔丁基氯硅烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按6:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与对硝基苯甲醛的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:1.6,金属铟与三叔丁基氯硅烷的摩尔比为1:2.3,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:20。 反应温度为28℃,时间为0.8h,产率为96.9%。 实施例8 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为对氰基苯甲醛,烯丙基卤化物为烯丙基氯,活化剂为1,4-二溴丁烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按4:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与对氰基苯甲醛的摩尔比为1:1.5,金属铟与烯丙基氯的摩尔比为1:2.0,金属铟与1,4-二溴丁烷的摩尔比为1:1.2,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:15。 反应温度为20℃,时间为1.0h,产率为85.9%。 实施例9 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为对溴苯乙酮,烯丙基卤化物为烯丙基溴,活化剂为甲基二叔丁基溴硅烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按4:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与对溴苯乙酮的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:1.6,金属铟与甲基二叔丁基溴硅烷的摩尔比为1:1.5,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:10。 反应温度为25℃,时间为4.5h,产率为64.3%。 实施例10 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为苯乙酮,烯丙基卤化物为烯丙基氯,活化剂为三甲基碘硅烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按4:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与苯乙酮的摩尔比为1:1.1,金属铟与烯丙基氯的摩尔比为1:1.9,金属铟与三甲基碘硅烷的摩尔比为1:1.3,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:20。 反应温度为30℃,时间为5.0h,产率为65.9%。 实施例11 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为二苯甲酮,烯丙基卤化物为烯丙基碘,活化剂为甲基二叔丁基溴硅烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按4:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与二苯甲酮的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基碘的摩尔比为1:1.8,金属铟与甲基二叔丁基溴硅烷的摩尔比为1:1.5,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:15。 反应温度为10℃,时间为5.0h,产率为50.9%。 实施例12 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为3-戊酮,烯丙基卤化物为烯丙基溴,活化剂为甲基二乙基氯硅烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按4:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与3-戊酮的摩尔比为1:1.0,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:2.5,金属铟与甲基二乙基氯硅烷的摩尔比为1:2.2,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:10。 反应温度为50℃,时间为4.0h,产率为61.1%。 实施例13 一种高烯丙基醇的制备方法同实施例1。 其中醛酮化合物为3-戊酮,烯丙基卤化物为烯丙基溴,活化剂为甲基二乙基氯硅烷,反应溶剂为1,4-二氧六环与水按2:1的体积比形成的均相混合物。 金属铟与3-戊酮的摩尔比为1:1.2,金属铟与烯丙基溴的摩尔比为1:2.5,金属铟与甲基二乙基氯硅烷的摩尔比为1:2.5,金属铟与反应溶剂的摩尔比为1:15。 反应温度为30℃,时间为3.0h,产率为65.7%。
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