CN104774141A - 一种2-溴-9-芴酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2-溴-9-芴酮的合成方法，属于有机化合物合成技术领域，其包括以下步骤：1）将9-芴酮、相转移催化剂与溴化铵水溶液混合并加热至40～95℃，分批加入溴酸钾进行反应，所述9-芴酮、溴化铵、溴酸钾的摩尔比为1：2～4：1～1.15；2）反应结束后降至室温，加入除溴液，经过滤、洗涤后得到2-溴-9-芴酮。本发明操作简单、安全，反应选择性好，收率较高。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及一种2-溴-9-芴酮的合成方法。
背景技术
芴及其衍生物由于分子内含有较大的共轭体系，又具有刚性平面联苯结构、较宽的能隙、较高的发光效率、结构易于修饰等的特性，使其在电致发光材料、太阳能电池材料等领域有广泛的应用。
2-溴-9-芴酮是制备芴系列衍生物重要的中间体，CN101514161和CN101148402均提出了由9-芴酮和单质溴为原料合成2-溴-9-芴酮的方法，但是单质溴具有易挥发且剧毒的特点，不利于反应操作，而且容易发生泄漏，污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有操作安全、简单的2-溴-9-芴酮的合成方法。
基于上述目的，本发明采取了以下技术方案：2-溴-9-芴酮的合成方法，包括以下步骤：
1）将9-芴酮、相转移催化剂与溴化铵水溶液混合并加热至40～95℃，分批加入溴酸钾进行反应，所述9-芴酮、溴化铵、溴酸钾的摩尔比为1：（2～4）：（1～1.15）；
2）反应结束后降至室温，加入除溴液，经过滤、洗涤后得到2-溴-9-芴酮。
步骤1）中溴酸钾分三次加入，三次加入的重量比为1：（2～4）：1。
步骤1）中所述9-芴酮与相转移催化剂的摩尔比为1：0.03～0.2。
步骤1）中所述相转移催化剂为季胺盐类化合物。
所述季胺盐类化合物选自四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十四烷基三甲基氯化铵。
步骤1）中所述溴化铵水溶液的浓度为20～40wt%。
步骤1）中反应的时间为2～6h，其中溴酸钾在前0.5～1h内分批加完。
步骤2）中所述除溴液为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠的水溶液。
步骤2）中所述除溴液的浓度为10～20wt%。
步骤2）中加入除溴液后，过滤，滤饼经水洗涤后干燥，即得固体2-溴-9-芴酮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明避免使用了单质溴素作为溴化试剂，使得操作简单安全；
（2）由于溴酸钾溶解度较小，因此本发明采用“分批加入固体”的方式，且控制每次加入的重量份数，从而达到控制反应物浓度的目的，提高了反应的选择性，避免了副产物的生成；
（3）本发明的反应收率较高，最高可达99.2%。
附图说明
图1是实施例3所得产品的质谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
2-溴-9-芴酮的合成方法，包括以下步骤：
1）将9-芴酮（20 mmol）、相转移催化剂（0.6 mmol四丁基氯化铵）与溴化铵水溶液（40
wt %、40 mmol溴化铵）混合并加热体系温度至40℃，在1h内分三次加入20 mmol溴酸钾，三次加入的重量比为1：2：1，维持体系温度继续反应5h，反应温度为40℃，其中9-芴酮、溴化铵、溴酸钾的摩尔比为1：2：1；9-芴酮与四丁基氯化铵（相转移催化剂）的摩尔比为1：0.03；
2）反应结束后，降至室温，加入10%硫代硫酸钠水溶液（除溴液），经过滤、滤饼水洗并干燥后得到黄色固体的2-溴-9-芴酮，其收率96.2%。
实施例2
2-溴-9-芴酮的合成方法，包括以下步骤：
1）将9-芴酮（10 mmol）、相转移催化剂（2mmol十二烷基三甲基氯化铵）与溴化铵水
溶液（20 wt %、40 mmol溴化铵）混合并加热体系温度至95℃，在0.5h内分三次加入11.5mmol溴酸钾，三次加入的重量比为1：4：1，维持体系温度继续反应1.5h，其中9-芴酮、溴化铵、溴酸钾的摩尔比为1：4：1.15；9-芴酮与十二烷基三甲基氯化铵（相转移催化剂）的摩尔比为1：0.2；
2）反应结束后，降至室温，加入15 %亚硫酸氢钠水溶液（除溴液），经过滤、滤饼水洗并干燥后得到黄色固体的2-溴-9-芴酮，其收率96.8%。
实施例3
2-溴-9-芴酮的合成方法，包括以下步骤：
1）将9-芴酮（10 mmol）、相转移催化剂（1.5 mmol十四烷基三甲基氯化铵）与溴化铵水溶液（30 wt %、25 mmol溴化铵）混合并加热体系温度至75℃，在1h内分三次加入11mmol溴酸钾，三次加入的重量比为1：3：1，维持体系温度继续反应3h，其中9-芴酮、溴化铵、溴酸钾的摩尔比为1：2.5：1.1；9-芴酮与十四烷基三甲基氯化铵（相转移催化剂）的摩尔比为1：0.15；
2）反应结束后，降至室温，加入20 %亚硫酸钠水溶液（除溴液），经过滤、滤饼水洗
并干燥后得到黄色固体的2-溴-9-芴酮，其收率99.2%。
实施例4 质谱分析
将实施例3得到的产品进行质谱检测，图1是实施例3所得产品的质谱图，从图中数据可以确认所得产品即为2-溴-9-芴酮；对其他实施例制得的产品同样进行质谱检测，均证实所得产品为2-溴-9-芴酮。
Claims (10)
1.2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将9-芴酮、相转移催化剂与溴化铵水溶液混合并加热至40～95℃，分批加入溴酸钾进行反应，所述9-芴酮、溴化铵、溴酸钾的摩尔比为1：（2～4）：（1～1.15）；
2）反应结束后降至室温，加入除溴液，经过滤、洗涤后得到2-溴-9-芴酮。
2.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤1）中溴酸钾分三次加入，三次加入的重量比为1：（2～4）：1。
3.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤1）中所述9-芴酮与相转移催化剂的摩尔比为1：0.03～0.2。
4.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤1）中所述相转移催化剂为季胺盐类化合物。
5.如权利要求4所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，所述季胺盐类化合物选自四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十四烷基三甲基氯化铵。
6.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤1）中所述溴化铵水溶液的浓度为20～40wt%。
7.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤1）中反应的时间为2～6h，其中溴酸钾在前0.5～1h内分批加完。
8.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤2）中所述除溴液为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠的水溶液。
9.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤2）中所述除溴液的浓度为10～20wt%。
10.如权利要求1所述2-溴-9-芴酮的合成方法，其特征在于，步骤2）中加入除溴液后，过滤，滤饼经水洗涤后干燥，即得固体2-溴-9-芴酮。
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