CN103449974B

CN103449974B - 一种4-反式-(4′-溴-联苯基-4-基)-环己醇的制备方法

Info

Publication number: CN103449974B
Application number: CN201310390005.5A
Authority: CN
Inventors: 赵青山; 李树国; 冯绍全; 杨德飞; 赵峰; 李纪松; 龙亚周
Original assignee: YANTAI HAICHUAN CHEMICAL PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: YANTAI HAICHUAN CHEMICAL PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2033-08-30
Also published as: CN103449974A

Abstract

本发明涉及一种4-反式-（4'-溴-联苯基-4-基）-环己醇的制备方法，本方法采用高选择性的FeBr₃与Pd/C复合催化剂，进行含溴代物双键加氢，避免了难以纯化的掉溴副产物产生，以4,4'-二溴联苯为原料，经丁基锂反应﹑加成反应、脱水反应﹑氢化反应﹑解缩反应﹑还原反应制得到化合物4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇，总收率80%，纯度99.8%，熔点210.0～210.5℃。本发明方法选用的催化剂选择性高，产品质量及收率高，操作过程简单安全，原料成本较低，利于工业化生产。

Description

一种4-反式-(4′-溴-联苯基-4-基)-环己醇的制备方法

技术领域

本发明涉及一种4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇的制备方法，属于有机化合物制备技术领域。

背景技术

4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇在医药、功能材料、香料等方面具有广泛应用，是重要的有机合成中间体。

4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇具有联苯类液晶的稳定性和环己烷类液晶的低黏性,是拓宽混合液晶温度的一种十分有效的添加剂，对该类化合物的研究已经受到人们的高度重视。这类液晶还具有独特的光电性能和优良的力学性能，因此在非线性光学、全色成像显示、快速光开关、微电子及作为高强度、高模量高分子材料在军事、航空航天等领域具有广阔的应用前景，近年来,随着液晶基础研究的逐步深入及相关理论的日益成熟，液晶的应用技术也得到了快速发展。联苯类液晶由于具备良好的物理化学稳定性、较宽的工作温度范围、适当低的黏度及快速响应与低电压驱动等特点，作为光电显示材料已得到重要应用。目前还未有相关的文献报告此化合物的合成，因此寻找合成4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇的方法具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇的制备方法，采用高选择性FeBr₃与Pd/C二元复合催化剂，进行含溴代物双键加氢，避免了难以纯化的掉溴副产物产生，以4,4'-二溴联苯为原料，经丁基锂反应﹑加成反应、脱水反应﹑氢化反应﹑解缩反应﹑还原反应制得到化合物4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇，总收率80％，纯度99.8％(GC)，熔点210.0～210.5℃。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇的制备方法，反应路线如下：

包括如下步骤：

a、丁基锂反应：通氮气保护体系下，以化合物Ⅱ4,4'-二溴联苯为原料，用溶剂THF搅拌全溶后，降温至-65～-90℃，滴加正丁基锂，4,4'-二溴联苯与正丁基锂的摩尔比为1:(1～1.5)，控温至-65～-90℃，保温1h，再滴加1,4-环己酮单乙二醇缩酮的THF溶液，控制反应体系至-65～-90℃滴加，4,4'-二溴联苯与1,4-环己酮单乙二醇缩酮摩尔比为(1～1.5):1，保温2h后，加冰水搅拌，水解，水相用甲苯萃取，得到加成反应的化合物Ⅲ的甲苯溶液；

b、脱水反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅲ的甲苯溶液为原料，加TsOH，化合物Ⅲ与TsOH的摩尔比为1:(0.2～0.5)，控制温度为105～110℃，保温反应3～5h，降温至80～85℃，水洗至中性pH＝7，干燥，得到脱水反应的化合物Ⅳ的甲苯溶液；

c、加氢反应：在氮气(20～30ml/min)保护的条件下，以化合物Ⅲ的甲苯溶液为原料，加FeBr₃与Pd/C二元复合催化剂，化合物Ⅳ与Pd/C的质量比为1:(0.01～0.05)，FeBr₃与Pd/C的质量比为(0.02～0.05):(1～2.5)，在压力10～20atm，温度30-40℃，保温反应5～8h，过滤出催化剂，得到加氢产物化合物Ⅴ的甲苯溶液；

d、解缩反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅴ的甲苯溶液为原料，加入甲酸，化合物Ⅴ与甲酸的质量比为1:(2～3.5)，反应温度为40～60℃，保温2h，降温至20-30℃，水洗至中性pH＝7，干燥，得到化合物Ⅵ的甲苯溶液；

e、还原反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅵ的甲苯溶液为原料，加入硼氢化钠，化合物Ⅵ与硼氢化钠的摩尔比为1:(1.5～3)，反应温度为50-60℃，保温1h，有白色固体析出，降温至20-30℃，水解，过滤，精制得到化合物Ⅰ4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在步骤a中，4，4'-二溴联苯用溶剂THF搅拌全溶后，降温至-70～-75℃；4，4'-二溴联苯的THF溶液滴加正丁基锂后，控温至-70～-75℃；4，4'-二溴联苯与正丁基锂的摩尔比为1：(1～1.2)；4，4'-二溴联苯与1,4-环己酮单乙二醇缩酮摩尔比为1.1:1。

进一步，在步骤b中，化合物Ⅲ与TsOH的摩尔比为1:0.3。

进一步，在步骤c中，FeBr₃与Pd/C质量比为0.03:1.5；化合物Ⅳ与Pd/C的质量比为1:(0.02～0.03)，压力为15atm。

进一步，在步骤d中，化合物Ⅴ与甲酸的质量比为1:2.5。

进一步，在步骤e中，化合物Ⅵ与硼氢化钠的摩尔比为1:2。

进一步，在步骤a、b、c、d、e中，所述氮气每分钟通20-30ml

本发明的有益效果是：

本发明提供一种高选择性的FeBr₃与Pd/C二元复合催化剂，进行含溴代物双键加氢，避免了难以纯化的掉溴副产物产生、高质量、高收率、低成本、工艺简单的合成4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇的方法，此过程反应温和，合成工艺条件简单易操作，安全，产品质量收率高，能耗小，成本低，从而实现大规模工业化生产，以满足产业部门的需要。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

通氮气(20～30ml/min)保护体系，向1L三口瓶中依次投入34.3g4,4'-二溴联苯，500g THF，搅拌全溶后，降温到-70～-80℃，滴加55ml n-BuLi(2mol/l)，放热剧烈，控温-70～-80℃，保温1h。保温毕，滴加15.6g1,4-环己酮单乙二醇缩酮与60g THF的溶液，控制反应体系至-70～-80℃滴加，保温2h。保温毕，倒入500ml冰水，水解，水相用600g甲苯萃取后，得到Ⅲ的甲苯溶液。

以上一步Ⅲ的甲苯溶液为原料，投入1.9g TsOH·H₂O，氮气(20～30ml/min)保护，搅拌升温，回流分水，温度为105～110℃，保温反应3-5h。保温毕，降温至80～85℃，水洗至中性pH＝7，20g无水硫酸钠干燥，得到Ⅳ的甲苯溶液。

以上一步Ⅳ甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护，加入0.015gFeBr₃与0.74gPd/C二元复合催化剂，压力为15atm，温度为30-40℃，保温反应5-8h，取出物料，过滤催化剂，得到加氢反应产物Ⅴ的甲苯溶液。

以上一步Ⅴ的甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护下，投入93.2g甲酸，升温至40～60℃，保温2h，降温至20-30℃，用500ml×3次水洗至中性pH＝7，20无水硫酸钠干燥得到化合物Ⅵ的甲苯溶液。

以上一步Ⅵ的甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护下，投入7.6g硼氢化钠固体，控温50～60℃，保温1h，保温过程有白色固体析出，降温至20～30℃，加250ml水进行水解，过滤，滤饼先用500ml水洗至中性pH＝7，再用20ml无水乙醇淋洗掉水份，精制得到化合物Ⅰ26.6g，纯度99.8％(GC)，收率80.5％。mp:209.0～209.5～211.4℃。MS(m/Z)：332(M⁺)，330(M^-)，314，312，287，285，234，232，221，219，204，193，179，166，153，140，121，105，101。¹H NMR(CDC1₃)：δ，1.59-2.7(m8H)，3.0～3.2(tt1H)，7.2(d，J＝7.3，Hz，2H)，7.3(d，J＝7.4，Hz，2H)，7.4(d，J＝7.5，Hz，2H)，7.45(d，J＝7.6Hz，2H)。

实施例2

通氮气(20～30ml/min)保护体系，向1L三口瓶中依次投入34.3g4,4'-二溴联苯，500g THF，搅拌全溶后，降温到-70～-80℃，滴加60.5ml n-BuLi(2mol/l)，放热剧烈，控温至-70～-80℃，保温1h。保温毕，滴加15.6g1,4-环己酮单乙二醇缩酮与60g THF的溶液，控制反应体系至-70～-80℃滴加，保温2h。保温毕，倒入500ml冰水，水解，水相用600g甲苯萃取后，得到Ⅲ的甲苯溶液。

以上一步Ⅲ的甲苯溶液为原料，投入1.9g TsOH·H₂O，氮气(20～30ml/min)保护，搅拌升温，回流分水，温度为108-110℃，保温反应3-5h。保温毕，降温至80～85℃，水洗至中性pH＝7，20g无水硫酸钠干燥，得到Ⅳ的甲苯溶液。

以上一步Ⅳ甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护，加入0.019gFeBr₃与0.925gPd/C二元复合催化剂，压力为15atm，温度为30-40℃，保温反应5-8h，取出物料，过滤催化剂，得到Ⅴ为加氢反应产物。

以上一步Ⅴ的甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护下，投入93.2g甲酸，升温至40～60℃，保温2h，降温至20-30℃，用500ml×3次水洗至中性pH＝7，20g无水硫酸钠干燥得到化合物Ⅵ的甲苯溶液。

以上一步Ⅵ的甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护下，投入7.6g硼氢化钠固体，控温50～60℃，保温1h，保温过程有白色固体析出，降温至20～30℃，加250ml水进行水解，过滤，滤饼先用500ml水洗至中性pH＝7，再用20ml无水乙醇淋洗掉水份，精制得到化合物Ⅰ27.6g，纯度99.8％(GC)，收率83.5％。mp:209.0～209.5～211.4℃。MS(m/Z)：332(M⁺)，330(M^-)，314，312，287，285，234，232，221，219，204，193，179，166，153，140，121，105，101。¹H NMR(CDC1₃)：δ，1.59～2.7(m8H)，3.0～3.2(tt1H)，7.2(d，J＝7.3，Hz，2H)，7.3(d，J＝7.4，Hz，2H)，7.4(d，J＝7.5，Hz，2H)，7.45(d，J＝7.6Hz，2H)。

实施例3

通氮气(20～30ml/min)保护体系，向1L三口瓶中依次投入34.3g4，4'-二溴联苯，500g THF，搅拌全溶后，降温到-70～-80℃，滴加66ml n-BuLi(2mol/l)，放热剧烈，控温-70～-80℃，保温1h。保温毕，滴加15.6g1,4-环己酮单乙二醇缩酮与60g THF的溶液，控制反应体系至-70～-80℃滴加，保温2h。保温毕，倒入装500ml冰水，水解，水相用600g甲苯萃取后，得到Ⅲ的甲苯溶液。

以上一步Ⅲ的甲苯溶液为原料，投入1.9g TsOH·H₂O，氮气(20～30ml/min)保护，搅拌升温，回流分水，温度为108～110℃，保温反应3～5h。保温毕，降温至80～85℃，水洗至中性pH＝7，20g无水硫酸钠干燥，得到Ⅳ的甲苯溶液。

以上一步Ⅳ甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护，加入0.022gFeBr₃与1.11gPd/C二元复合催化剂，压力为15atm，温度为30～40℃，保温反应5～8h，取出物料，过滤催化剂，得到Ⅴ为加氢反应产物。

以上一步Ⅴ的甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护下，投入93.2g甲酸，升温至40～60℃，保温2h，降温至20～30℃，用500ml×3次水洗至中性pH＝7，20g无水硫酸钠干燥得到化合物Ⅵ的甲苯溶液。

以上一步Ⅵ的甲苯溶液为原料，氮气(20～30ml/min)保护下，投入7.6g硼氢化钠固体，控温50～60℃，保温1h，保温过程有白色固体析出，体系降温至20～30℃，加250ml水进行水解，过滤，滤饼先用500ml水洗至中性pH＝7，再用20ml无水乙醇淋洗掉水份，精制得到化合物Ⅰ26.3g，纯度99.8％(GC)，收率79.5％。MS(m/Z)：332(M⁺)，330(M^-)，314，312，287，285，234，232，221，219，204，193，179，166，153，140，121，105，101。¹H NMR(CDC1₃)：δ，1.59-2.7(m8H)，3.0～3.2(tt1H)，7.2(d，J＝7.3，Hz，2H)，7.3(d，J＝7.4，Hz，2H)，7.4(d，J＝7.5，Hz，2H)，7.45(d，J＝7.6Hz，2H)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇的制备方法，其特征在于，反应路线如下：

上述路线具体步骤如下：

a、丁基锂反应：在氮气保护体系下，以化合物Ⅱ4,4'-二溴联苯为原料，用溶剂THF搅拌全溶后，降温至-65～-90℃，滴加正丁基锂，4,4'-二溴联苯与正丁基锂的摩尔比为1:(1～1.5)，控温至-65～-90℃，保温1h，再滴加1,4-环己酮单乙二醇缩酮的THF溶液，控制反应体系至-65～-90℃滴加，4,4'-二溴联苯与1,4-环己酮单乙二醇缩酮摩尔比为(1～1.5):1，保温2h后，加冰水搅拌，水解，水相用甲苯萃取，得到加成反应的化合物Ⅲ的甲苯溶液；

b、脱水反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅲ的甲苯溶液为原料，加TsOH，化合物Ⅲ与TsOH的摩尔比为1:(0.2～0.5)，控制温度为105～110℃，保温反应3-5h，降温至80-85℃，水洗至中性pH＝7，干燥，得到脱水反应的化合物Ⅳ的甲苯溶液；

c、加氢反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅲ的甲苯溶液为原料，加FeBr₃与Pd/C二元复合催化剂，化合物Ⅳ与Pd/C的质量比为1:(0.01～0.05)，FeBr₃与Pd/C的质量比为(0.02～0.05):(1～2.5)，在压力10-20atm，温度30-40℃，保温反应5-8h，过滤出催化剂，得到加氢产物化合物Ⅴ的甲苯溶液；

d、解缩反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅴ的甲苯溶液为原料，加入甲酸，化合物Ⅴ与甲酸的质量比为1:(2～3.5)，反应温度为40～60℃，保温2h，降温至20～30℃，水洗至中性pH＝7，干燥，得到化合物Ⅵ的甲苯溶液；

e、还原反应：在氮气保护的条件下，以化合物Ⅵ的甲苯溶液为原料，加入硼氢化钠，化合物Ⅵ与硼氢化钠的摩尔比为1:(1.5～3)，反应温度为50～60℃，保温1h，有白色固体析出，降温至20～30℃，水解，过滤，精制得到化合物Ⅰ4-反式-(4'-溴-联苯基-4-基)-环己醇。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤a中，4，4'-二溴联苯用溶剂THF搅拌全溶后，降温至-70～-75℃；4，4'-二溴联苯的THF溶液滴加正丁基锂后，控温至-70～-75℃；4，4'-二溴联苯与正丁基锂的摩尔比为1：(1～1.2)；4，4'-二溴联苯与1,4-环己酮单乙二醇缩酮摩尔比为1.1:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤b中，化合物Ⅲ与TsOH的摩尔比为1:0.3。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤c中，FeBr₃与Pd/C质量比为0.03:1.5；化合物Ⅳ与Pd/C的质量比为1:(0.02～0.03)，压力为15atm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤d中，化合物Ⅴ与甲酸的质量比为1:2.5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤e中，化合物Ⅵ与硼氢化钠的摩尔比为1:2。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤a、b、c、d、e中，所述氮气每分钟通20-30ml。