CN104774141B - 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铵盐类化合物。
所述季铵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(20mmol)、相转移催化剂(0.6mmol四丁基氯化铵)与溴化铵水溶液(40
wt%、40mmol溴化铵)混合并加热体系温度至40℃,在1h内分三次加入20mmol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(10mmol)、相转移催化剂(2mmol十二烷基三甲基氯化铵)与溴化铵水溶液(20wt%、40mmol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(10mmol)、相转移催化剂(1.5mmol十四烷基三甲基氯化铵)与溴化铵水溶液(30wt%、25mmol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铵盐类化合物。
5.如权利要求4所述2-溴-9-芴酮的合成方法,其特征在于,所述季铵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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