CN100543003C

CN100543003C - 一种对溴苄基溴的制备方法

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Publication number: CN100543003C
Application number: CNB2004100391552A
Authority: CN
Inventors: 李英春
Original assignee: Qingdao University of Science and Technology
Current assignee: Qingdao University of Science and Technology
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2024-02-16
Also published as: CN1648114A

Abstract

本发明公开了一种对溴苄基溴的制备方法，该方法包括取代反应、固液分离、重结晶等步骤。与已有方法相比，本发明方法简洁易行，产品后处理以溶剂萃取结晶取代减压精馏，过程易控制且避免高温下产品聚合与挥发损失及因产品强烈刺激对人体造成的伤害；所用溶剂可循环回收利用避免了环境污染。本发明产品收率大大提高，且质量稳定，纯度≥99.5%。

Description

一种对溴苄基溴的制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种溴系精细化学品的制备方法，具体地说，涉及一种对溴苄基溴的制备方法。

【背景技术】

对溴苄基溴作为重要的溴系精细化学品，其下游产品如对溴苯甲睛、对溴苯甲醇、对溴苯甲醛、对溴苯甲酸等均是重要的药物中间体，主要用于医药、农药等领域。具有精细化程度高、附加值高、科技含量高的特点。

对溴苄基溴的合成方法以对溴甲苯为原料，在光催化下对溴甲苯直接与溴反应，得到的反应混合物经减压精馏、乙醇重结晶得到产品。此方法所采用的减压精馏法提纯粗品，过程不易控制，易生成聚合物，副产物多，溴代物极难分离，致使产品纯度和收率(43.9％)都不高，且产品的强烈刺激性给操作带来极大困难，乙醇重结晶因对溴苄基溴在热乙醇中的溶解度不大而效率很低。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种光催化溴化法合成对溴苄基溴的方法，给出最佳温度、配比、时间工艺条件，并采用溶剂洗涤和混合溶剂重结晶法提纯粗品，收率达60％(远超过减压精馏提纯法的43％)，经气相色谱检测纯度≥99.5％。

为实现上述目的，本发明方法包括下列步骤：

1)、取代反应：向反应器中加入对溴甲苯，光照下，于40-120℃条件下，按对溴甲苯∶溴＝1∶0.85-1∶1.2的比例滴加溴，滴加速度以溴颜色褪去为准，其化学反应包括：

主反应：

副反应：

2)、固液分离：保温搅拌0.2-1h，冷却，将固体过滤，得粗品；

3)、重结晶：粗品经溶剂洗涤，重结晶后得白色针状结晶。优选地，本发明所述取代反应的温度为80～120℃，对溴甲苯∶溴＝1∶0.9～1∶1.1。

更优地，本发明所述取代反应的最佳温度为90～110℃，对溴甲苯∶溴＝1∶0.95～1∶1。

本发明所述重结晶中的溶剂洗涤是指乙酸乙酯或氯仿、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮，混合溶剂是指乙酸乙酯+氯仿+甲醇或乙酸乙酯+氯仿+乙醚、乙酸乙酯+氯仿+丙酮、氯仿+甲醇+丙酮。

本发明所述取代反应的反应器为带有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计、回流及尾气吸收装置的反应器。

本发明所述固液分离后的液体可作为对溴甲苯母液循环应用。

本发明所述重结晶后的溶剂可循环应用。

1、投料比对反应的影响：

改变对溴甲苯与溴素的投料比，多溴代物与目标物在反应混合物中所占比例改变(固定反应温度为110～115℃)，具体实验结果见表1。溴素过量时，对溴甲苯转化率略高，但易生成多溴代物，很难与产物彻底分离；溴素稍不足时，对溴甲苯转化率变低，但可抑制多溴物的生成，且过量的对溴甲苯容易与产品分离，还可回收利用，因此本法采取了对溴甲苯稍不足的方法，便于得到高纯度的产品。由表1可看出投料比数据变化时，对目标物所占比例及多溴物的影响。为保证产品质量，降低分离的难度，本发明选择了1:0.95-1:1的投料比。

表1 对溴甲苯与溴素的投料比对反应的影响

2、温度对反应的影响：

温度升高，反应速度加快，但副产物多溴代物在反应混合物中的比例也随之增多，给后处理带来麻烦；反应温度低，则影响反应速度。固定投料比为1:0.95，选取不同温度试验，结果如表2所示。

表2 温度对反应的影响

由表2得，综合考虑反应效果与副产物的量，选取90-110℃为最佳反应温度。

3、产品精制条件的选择

产品在溶剂中溶解性很小，但对溴甲苯溶解度相对较大，洗涤后产品纯度由粗品的91％提高到97％，此步替代了以往报道的减压精馏过程，提高了收率，且操作简便，避免了蒸馏过程中的强烈刺激和副反应。

曾有报道用乙醇为溶剂重结晶，但产品在其中的热溶解度小，需要消耗大量溶剂，影响了重结晶的效率。本发明经大量实验对比筛选得到合适的混合溶剂，可大大减少溶剂用量，且使纯度提高至99％以上。以97％的粗品为重结晶原料进行实验，结果见表3。由表中数据可知，用混合溶剂乙酸乙酯+氯仿+甲醇或乙酸乙酯+氯仿+乙醚、乙酸乙酯+氯仿+丙酮、氯仿+甲醇+丙酮对粗品重结晶，可得到高纯度产品。

表3 重结晶溶剂对产品纯度的影响

对溴苄基溴分析检测方法

1、色谱分析条件：

仪器：SP-2000型气相色谱仪，鲁南瑞虹化工仪器有限公司

色谱柱：SE-54型石英毛细管柱，30m*0.32mm*0.5um

进样器温度：250℃

检测器温度：250℃

柱温：100℃(2min)程升：15℃/min 终温：230℃(5min)

检测器：FID

载气：N₂

燃气和助燃气：H₂空气

2、实验方法：取少许样品用乙酸乙酯溶解，直接进样，进样量为0.1μl

3、结论：对溴苄基溴纯度≥99.5％。

与已有方法相比，本制备方法简洁易行，产品后处理以溶剂萃取结晶取代减压精馏，过程易控制且避免高温下产品聚合与挥发损失及因产品强烈刺激对人体造成的伤害；所用溶剂可循环回收利用避免了环境污染。本发明方法收率大大提高，且质量稳定，纯度≥99.5％。

本发明为对溴苄基溴高收率精品的制备提供了一种可供工业化采用的工艺方法。开发出以溶剂萃取结晶代替精馏分离的精制方法，工艺技术新颖实用，可为药物开发、产业化生产以及有机合成工业提供规模化生产技术依据。具有良好的应用开发前景。

【附图说明】

图1为本发明的工艺流程图。

【具体实施方式】

实例1

向带有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计、回流及尾气吸收装置的500ml四口瓶中加入对溴甲苯120克，在钨灯光照下，于110℃滴加溴素107克，滴加速度以溴颜色褪去为准。滴毕，保温搅拌0.5h，冷却，将固体过滤，得粗品140克。粗品经甲醇淋洗，甲醇(50％)+氯仿(50％)混合溶剂重结晶后得白色针状结晶的精品105克，经气相色谱检测，纯度99.5％，收率60％。

实例2

向带有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计、回流及尾气吸收装置的500ml四口瓶中加入对溴甲苯120克，在钨灯光照下，于98℃滴加溴素112.3克，滴加速度以溴颜色褪去为准。滴毕，保温搅拌0.5h，冷却，将固体过滤，得粗品142克。粗品经乙酸乙酯淋洗，甲醇(50％)+氯仿(25％)+乙酸乙酯(25％)混合溶剂重结晶后得白色针状结晶的精品100克，经气相色谱检测，纯度98.4％，收率57.0％。

实例3

向带有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计、回流及尾气吸收装置的500ml四口瓶中加入对溴甲苯120克，在钨灯光照下，于80℃滴加溴素134.7克，滴加速度以溴颜色褪去为准。滴毕，保温搅拌0.5h，冷却，将固体过滤，得粗品128克。粗品经氯仿淋洗，甲醇(50％)+乙酸乙酯(50％)混合溶剂重结晶后得白色针状结晶的精品94.9克，经气相色谱检测，纯度98.9％，收率54.1％。

实例4

向带有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计、回流及尾气吸收装置的500ml四口瓶中加入对溴甲苯120克，在钨灯光照下，于120℃滴加溴素101.1克，滴加速度以溴颜色褪去为准。滴毕，保温搅拌0.5h，冷却，将固体过滤，得粗品135克。粗品经丙酮淋洗，甲醇(50％)+氯仿(25％)+丙酮(25％)混合溶剂重结晶后得白色针状结晶的精品80.7克，经气相色谱检测，纯度99.5％，收率46％。

Claims

1、一种对溴苄基溴的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

1)、取代反应：向反应器中加入对溴甲苯，光照下，于110～120℃条件下，按对溴甲苯∶溴＝1∶0.85～1∶0.9的重量比例滴加溴，滴加速度以溴颜色褪去为准，其化学反应包括：

主反应：

副反应：

2)、固液分离：保温搅拌0.5h，冷却，将固体过滤，得粗品；

3)、重结晶：粗品经溶剂洗涤，加混合溶剂重结晶后得白色针状结晶；所述重结晶中的洗涤溶剂为乙酸乙酯、氯仿、甲醇、乙醇、乙醚或丙酮中的一种，混合溶剂为乙酸乙酯+氯仿+甲醇、氯仿+甲醇、乙酸乙酯+氯仿+乙醚、乙酸乙酯+氯仿+丙酮或氯仿+甲醇+丙酮中的一种。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述取代反应的反应器为带有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计、回流及尾气吸收装置的反应器。

3、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述固液分离后的液体作为对溴甲苯母液循环应用。

4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述重结晶后的溶剂循环应用。