CN107098791B - 一种苄基溴的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种苄基溴的制备方法：在有机溶剂中，利用溴酸根和溴负离子在酸的作用下发生氧化还原反应所释放出的溴为溴源，在引发剂的引发下与式I所示的甲苯类化合物进行苄位自由基取代反应，制备得到相应的式II所示的苄基溴类化合物：式II中，m代表Br的个数，m＝1或2；m＝1时，式II所示为苄基一溴类化合物，m＝2时，式II所示为苄基二溴类化合物。本发明反应都在有机溶剂中进行，并且结合运用了引发剂，自由基取代反应的选择更好、底物适用范围更宽，取代甲苯的取代基既可以是吸电子基、也可以是供电子基，对于强供电子基(如：甲氧基)也能给出很高的收率；其次，本发明还适用于制备苄基二溴类化合物，产物的收率高。

Description

一种苄基溴的制备方法
技术领域：
本发明涉及有机化学领域，涉及一种苄基溴的制备方法。
背景技术：
苄基溴是有机合成的重要中间体。因此，芳烃苄位的溴代反应是有机合成的重要单元反应，也是药物合成的关键步骤之一。最经典的苄位溴代反应是通过溴素与甲苯(或取代的甲苯)在引发剂或光引发下进行自由基溴代反应，但由于溴素易挥发、剧毒、强腐蚀、高密度等特点，导致该工艺操作危险、环境污染大，并且由于反应过程中会释放出溴化氢，导致溴资源的利用率最多不超过50％，生产成本较高。N-溴代酰胺类试剂(如：N-溴代丁二酰亚胺、5,5-二甲基二溴海因、N-溴代乙酰胺、N-溴代邻苯二甲酰亚胺等)的使用，可以避免直接使用溴素带来的危险性，提高芳烃苄位溴代反应的选择性，但这类试剂本身价格较高、而且有效溴含量低，导致生产成本更高。用双氧水氧化溴负离子原位形成溴，再与甲苯(或取代的甲苯)进行苄位自由基溴代反应可以制备得到苄基溴，但这些研究中并未给出芳环上带有给电子取代基的苄基溴的合成例子[Chinese chemical letters,2011，22(4)，382-384；Tetrahedron letters，2006，47(40)，7245-7247；Green Chemistry,2002,4,314-316]，并且有研究证明，当芳环上有强供电子基时，如：对甲基苯甲醚，用该方法得不到相应的苄基溴，而是芳环上的溴代产物2-溴-4-甲基苯甲醚，[Tetrahedron，2009，65(22)，4429-4439；Tetrahedron letters，2012，53(33)，4418-4421]。同样的，Subbarayappa Adimurthy等人报道了可以利用溴酸钠、溴化钠水溶液在酸作用下原位形成的溴对甲苯(或取代的甲苯)进行苄位自由基取代反应(Green Chemistry,2008,10,232–237)，但其结果中同样未给出芳环上带有给电子取代基的苄基溴的合成例子。中国专利CN1265639A报道了一种以偶氮腈或偶氮羧酸酯类化合物为引发剂，用过氧化氢、溴酸盐等氧化剂氧化溴负离子作为溴源，在有机相与水相共存在的两相介质中进行溴代的方法，专利中明确指出，该方法适用的底物局限性大，要求甲苯的芳环上必须要有吸电子取代基才行。中国专利CN104744303A报道了2-R-4’-溴甲基联苯的制备方法，该方法同样在水相和有机相两相体系中进行，苯环上的R取代基为氰基、羧基或卤原子等吸电子基取代基，适用的底物受限。
本发明在研究过程中发现：无论是用溴酸盐还是双氧水作氧化剂，它们将溴负离子氧化成零价溴的同时，也可能将溴负离子氧化成正一价的溴，两者属于竞争反应。当甲苯的芳环上带有强供电子取代基时，由于供电子基的强活化作用，正一价的溴易与芳环发生亲电取代反应，形成芳环上的溴代产物，降低了正一价溴的浓度，进而促进平衡向正一价的溴移动，从而抑制了溴自由基的形成；其次，在已有的这些研究中，都采用了有机相和水相的两相介质，氧化还原反应是在水溶液中进行的，反应介质中有大量的水，导致溶剂的极性大大加强，加大了亲电取代反应的速率，抑制了自由基取代反应，难以得到对应的苄基溴；此外，由于大量水的存在，该方法用于制备苄基二溴类化合物时，易于发生苄基二溴类化合物的水解而形成相应的醛及其氧化产物羧酸，难以得到纯的苄基二溴类化合物或醛。因此，现有的通过氧化剂氧化溴负离子制备苄基溴的技术不适用于制备芳环上带有强供电子基的苄基溴，也不适用于制备苄基二溴类化合物，现有方法的适用范围窄。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、安全，生产成本低、环境污染小、底物适用范围宽、易于工业化生产的苄基溴的制备方法。
为解决该技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种苄基溴的制备方法，所述方法为：在有机溶剂中，利用溴酸根和溴负离子在酸的作用下发生氧化还原反应所释放出的溴为溴源，在引发剂的引发下与式I所示的甲苯类化合物进行苄位自由基取代反应，制备得到相应的式II所示的苄基溴类化合物。反应方程式如下：
Figure BDA0001272590400000021
式I或式II中，Rn中的R表示苯环上的取代基，n代表取代基的个数，n为0～5的整数，n为0时，式I所示化合物为甲苯：n为1～5时，苯环上有1～5个相同或不同的取代基；
所述取代基为Cl、Br、NO2、CH3CO等吸电子取代基，或甲氧基、甲基等供电子取代基；
式II中，m代表Br的个数，m＝1或2；m＝1时，式II所示为苄基一溴类化合物，m＝2时，式II所示为苄基二溴类化合物。
进一步，优选所述Rn为4-氯、2-氯、3-氯、3,4-二氯、4-溴、4-硝基、4-甲基、4-乙酰基、4-甲氧基或2-甲氧基；
进一步，所述方法为：在有机溶剂中，溴酸盐和溴化物在硫酸的作用下发生氧化还原反应所释放出的溴为溴源，在引发剂的引发下与式I所示的甲苯类化合物进行苄位自由基取代反应，制备得到相应的式II所示的苄基溴类化合物，所述溴酸盐、溴化物的物质的量之比为1:2，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.35～0.5，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基一溴类化合物，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.7～1，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基二溴类化合物
进一步，所述方法优选为：在有机溶剂A中，式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐、溴化物加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的30～40％，所述引发剂溶液由引发剂预先溶解到有机溶剂B中制得，然后依次滴加5～11mol/L的硫酸及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，反应液后处理制得式II所示的苄基溴类化合物，所述溴酸盐、溴化物的物质的量之比为1:2，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.35～0.5，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基一溴类化合物，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.7～1，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基二溴类化合物。
进一步，所述溴酸盐为溴酸钠或溴酸钾；所述溴化物为溴化钠或溴化钾；
所述有机溶剂A与有机溶剂B相同，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳或1,2-二氯乙烷中的一种；
有机溶剂A和有机溶剂B中的A、B用于指代区分不同用途的有机溶剂，有机溶剂A用于溶解原料式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐和溴化物，有机溶剂B用于溶解引发剂，A、B不具有化学意义。
进一步，所述有机溶剂A的体积用量一般以式I所示的甲苯类化合物的物质的量计为0.5～1mL/mmol，所述有机溶剂B的体积用量一般以引发剂的质量计为30～100mL/g。
所述引发剂为偶氮二异庚腈(ABVN)、偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化二苯甲酰(BPO)中的一种或两种以上的混和物；
所述引发剂的质量用量以式I所示的甲苯类化合物的物质的量计为1～4g/mol。
进一步，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.35～0.5，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基一溴类化合物，此时优选引发剂的质量用量以式I所示的甲苯类化合物的物质的量计为1～4g/mol；所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.7～1，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基二溴类化合物，此时优选引发剂的质量用量以式I所示的甲苯类化合物的物质的量计为3～4g/mol，优选硫酸的浓度为10～11mol/L
所述硫酸的物质的量为溴酸盐和溴化物的总的物质的量之和的50～55％。
所述反应液后处理方法为：将反应液冷却至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液，搅拌至红色褪去，静置分液，水相用萃取溶剂萃取，合并有机相，洗涤、干燥，浓缩，粗产品经重结晶或柱层析纯化，制得式II所示的苄基溴类化合物。
所述萃取溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳或1,2-二氯乙烷中的一种，优选与反应中所用的有机溶剂A相同。
所述洗涤一般用饱和氯化钠溶液洗涤。
所述柱层析的洗脱溶剂优选为石油醚或乙酸乙酯与石油醚的混合物。
所述重结晶一般以乙醇为溶剂进行重结晶。
本发明以溴酸根与溴负离子在酸作用下发生氧化还原反应时原位产生的溴为溴源，通过加入自由基引发剂，提高苄位自由基取代反应的速率、抑制芳环上的亲电取代反应，提高苄基溴的产率，拓宽底物的适用范围，使该反应不仅适用于芳环上带有吸电子基的苄基溴的合成，还适用于芳环上带有强供电子基的苄基溴的合成，还适用于苄基二溴类化合物的制备；另外，固体溴酸盐和溴化物不用水溶解，而是直接加入到有机溶剂中，滴加硫酸进行氧化还原反应，让氧化还原反应、自由基溴代反应在有机溶剂中进行，创造有利于自由基取代反应的条件。
与现有技术相比：
1、本发明通过引入引发剂，促进了自由基反应的形成，抑制了芳环上的亲电取代反应，使得该技术底物适用范围更宽；
2、本发明中固体溴酸盐和溴化物不用水溶解，而直接加入到有机溶剂中，滴加硫酸进行氧化还原反应，反应体系中水的用量极少，只占有机溶剂的10％以下；此外，反应形成的副产物硫酸钠或硫酸钾还会进一步与水形成结晶水合物，以固体的形式存在于反应体系中，吸收体系中的水分。因此，基本可以认为反应是在有机溶剂环境中进行的。氧化还原反应、自由基溴代反应在有机溶剂中进行，创造了有利于自由基取代反应的条件，进一步提高了反应的选择性；反应收率高，选择性高。
3、本发明不仅拓宽了现有技术的底物适用范围，可以制备一些现有技术无法制备的苄基溴，如：对甲氧基苄基溴、邻甲氧基苄基溴等；还可用于高效率、高收率地制备苄基二溴类化合物。
与现有技术相比，本发明所涉及的氧化还原反应和自由基取代反应都在有机溶剂中进行，并且结合运用了引发剂，自由基取代反应的选择更好、底物适用范围更宽，取代甲苯的取代基既可以是吸电子基、也可以是供电子基，对于强供电子基(如：甲氧基)也能给出很高的收率；其次，本发明还适用于制备苄基二溴类化合物，产物的收率高。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
甲苯(3.7g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、二氯甲烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.025g AIBN、0.025gBPO溶于5mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)得到苄基溴6.5g，收率95％。该产品为无色液体；1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.45-7.41(m,2H),7.40-7.36(m,2H),7.33(ddd,J＝7.2,3.7,1.2Hz,1H),4.54(s,2H).
Figure BDA0001272590400000051
实施例2
对氯甲苯(5.1g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、二氯甲烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.025g AIBN、0.025g BPO溶于5mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经乙醇重结晶得到对氯苄基溴6.9g，收率84％。该产品为白色针状晶体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.35-7.28(m,4H),4.45(s,2H).
Figure BDA0001272590400000061
实施例3
邻氯甲苯(5.1g,40mmol)、溴酸钠(2.5g,16.7mmol)、溴化钠(3.5g,33.6mmol)、1,2-二氯乙烷(30mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.05g AIBN、0.05g BPO溶于10mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.5g、25.2mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)，得到邻氯苄基溴6.5g，收率80％。该产品为无色液体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.47-7.40(m,1H),7.38(dt,J＝5.8,3.2Hz,1H),7.29-7.21(m,2H),4.60(s,2H).
Figure BDA0001272590400000062
实施例4
间氯甲苯(5.1g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、二氯甲烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.025g AIBN、0.025g BPO溶于5mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)，得到间氯苄基溴6.8g，收率83％。该产品为无色液体；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.39(s,1H),7.27(d,J＝0.9Hz,3H),4.43(s,2H).
Figure BDA0001272590400000071
实施例5
3,4-二氯甲苯(6.4g,40mmol)、溴酸钠(2.5g,16.7mmol)、溴化钠(3.5g,33.6mmol)、1,2-二氯乙烷(30mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.05gAIBN、0.05g BPO溶于10mL1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.5g、25.2mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)得到3,4-二氯苄基溴7.7g，收率81％。该产品为无色液体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.48(d,J＝2.1Hz,1H),7.41(d,J＝8.2Hz,1H),7.22(dd,J＝8.3,2.1Hz,1H),4.40(s,2H).
Figure BDA0001272590400000072
实施例6
对溴甲苯(6.8g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、二氯甲烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.025g AIBN、0.025g BPO溶于5mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经乙醇重结晶得到对溴苄基溴8.3g，收率83％。该产品为白色固体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.51-7.44(m,2H),7.26(d,J＝8.4Hz,2H),4.44(s,2H).
Figure BDA0001272590400000081
实施例7
对硝基甲苯(5.5g,40mmol)、溴酸钠(2.5g,16.7mmol)、溴化钠(3.5g,33.6mmol)、1,2-二氯乙烷(30mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.05g AIBN、0.05g BPO溶于10mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.5g、25.2mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:15，体积比)得到对硝基苄基溴6.6g，收率76％。该产品为白色固体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.21(d,J＝8.7Hz,2H),7.57(d,J＝8.7Hz,2H),4.52(s,2H).
Figure BDA0001272590400000082
实施例8
对二甲苯(4.2g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、二氯甲烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.025g AIBN、0.025g BPO溶于5mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)，得到对甲基苄基溴5.4g，收率73％。该产品为无色液体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28(d,J＝8.0Hz,2H),7.14(d,J＝7.9Hz,2H),4.48(s,2H),2.34(s,3H).
Figure BDA0001272590400000091
实施例9
对甲基苯乙酮(5.4g,40mmol)、溴酸钠(2.4g,16mmol)、溴化钠(3.3g,32mmol)、二氯甲烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.025gAIBN、0.025g BPO溶于5mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.4g、24mmol浓硫酸用2.5mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:10，体积比)，得到对溴甲基苯乙酮8.0g，收率94％。该产品为淡黄色固体；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.94(d,J＝8.3Hz,2H),7.49(d,J＝8.3Hz,2H),4.50(s,2H),2.60(s,3H).
Figure BDA0001272590400000092
实施例10
对甲基苯甲醚(4.9g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、二氯甲烷(30mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.1g ABVN溶于10mL二氯甲烷所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用1.0mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用二氯甲烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:80，体积比)，得到对甲氧基苄基溴7.4g，收率92％。该产品为无色液体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32(d,J＝8.7Hz,2H),6.86(d,J＝8.7Hz,2H),4.50(s,2H),3.80(s,3H).
Figure BDA0001272590400000101
实施例11
邻甲基苯甲醚(4.9g,40mmol)、溴酸钠(2.1g,14mmol)、溴化钠(2.9g,28mmol)、四氯化碳(30mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.1g ABVN溶于10mL四氯化碳所得)，缓慢滴加硫酸(2.1g、21mmol浓硫酸用1.0mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用四氯化碳萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:80，体积比)，得到邻甲氧基苄基溴6.9g，收率86％。该产品为白色固体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.36-7.26(m,2H),6.91(ddd,J＝14.2,10.3,4.6Hz,2H),4.57(s,2H),3.89(s,3H).
Figure BDA0001272590400000102
实施例12
甲苯(3.7g,40mmol)、溴酸钠(4.6g,30.6mmol)、溴化钠(6.3g,61.2mmol)、1,2-二氯乙烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.15g AIBN、溶于5mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(4.6g、46mmol浓硫酸用2mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)，得到苄基二溴9.0g，收率90％。该产品为无色液体；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.57(d,J＝7.3Hz,2H),7.41-7.30(m,3H),6.66(s,1H).
Figure BDA0001272590400000111
实施例13
间氯甲苯(5.1g,40mmol)、溴酸钠(4.6g,30.6mmol)、溴化钠(6.3g,61.2mmol)、1,2-二氯乙烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.15g AIBN、溶于5mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(4.6g、46mmol浓硫酸用2mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)，得到间氯苄基二溴10.2g，收率90％。该产品为无色液体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.58(d,J＝0.8Hz,1H),7.48-7.40(m,1H),7.35-7.27(m,2H),6.58(s,1H).
Figure BDA0001272590400000112
实施例14
3,4-二氯甲苯(6.4g,40mmol)、溴酸钠(4.6g,30.6mmol)、溴化钠(6.3g,61.2mmol)、1,2-二氯乙烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.15gAIBN、溶于5mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(4.6g、46mmol浓硫酸用2mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚)，得到3,4-二氯苄基二溴10.5g，收率82％。该产品为无色液体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.67(d,J＝2.1Hz,1H),7.42(dt,J＝8.4,5.3Hz,2H),6.55(s,1H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.7,133.9,132.7,130.6,128.6,125.8,38.1.
Figure BDA0001272590400000121
实施例15
对溴甲苯(6.8g,40mmol)、溴酸钠(4.6g,30.6mmol)、溴化钠(6.3g,61.2mmol)、1,2-二氯乙烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.15g AIBN、溶于5mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(4.6g、46mmol浓硫酸用2mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:80，体积比)得到对溴苄基二溴12.1g，收率92％。该产品为白色固体；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.51(d,J＝8.6Hz,2H),7.45(d,J＝8.6Hz,2H),6.59(s,1H).
Figure BDA0001272590400000122
实施例16
对硝基甲苯(5.5g,40mmol)、溴酸钠(4.6g,30.6mmol)、溴化钠(6.3g,61.2mmol)、1,2-二氯乙烷(25mL)加入到装有搅拌、回流冷凝管、温度计及尾气吸收装置的反应瓶中，加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的1/3(0.15g AIBN、溶于5mL 1,2-二氯乙烷所得)，缓慢滴加硫酸(4.6g、46mmol浓硫酸用2mL水稀释所得)及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，冷至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液(10mL)，搅拌至红色褪去，静置、分液，水相用1,2-二氯乙烷萃取2次(10mL×2)，合并有机相并用饱和氯化钠溶液洗涤、干燥，浓缩，粗产品经柱层析纯化(洗脱溶剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:15，体积比)得到对硝基苄基二溴8.2g，收率70％。该产品为白色固体；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.30-8.21(m,2H),7.81-7.70(m,2H),6.67(s,1H).
Figure BDA0001272590400000131

Claims (7)

1.一种苄基溴的制备方法，其特征在于所述方法为：在有机溶剂中，溴酸盐和溴化物在硫酸的作用下发生氧化还原反应所释放出的溴为溴源，在引发剂的引发下与式I所示的甲苯类化合物进行苄位自由基取代反应，制备得到相应的式II所示的苄基溴类化合物：
Figure FDA0002799263610000011
式I或式II中，Rn中的R表示苯环上的取代基，n代表取代基的个数，n为1～5的整数，n为1～5时，苯环上有1～5个取代基；所述取代基为甲氧基；
式II中，m代表Br的个数，m＝1或2；m＝1时，式II所示为苄基一溴类化合物，m＝2时，式II所示为苄基二溴类化合物；
所述溴酸盐为溴酸钠或溴酸钾；所述溴化物为溴化钠或溴化钾；所述硫酸的浓度为5～11mol/L；引发剂为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的一种或两种以上的混和物；所述硫酸的物质的量为溴酸盐和溴化物的总的物质的量之和的50～55％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述Rn为4-甲氧基或2-甲氧基。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法为：所述溴酸盐、溴化物的物质的量之比为1:2，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.35～0.5，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基一溴类化合物，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.7～1，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基二溴类化合物。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述方法为：在有机溶剂A中，式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐、溴化物加热至回流，迅速加入引发剂溶液总体积的30～40％，所述引发剂溶液由引发剂预先溶解到有机溶剂B中制得，然后依次滴加5～11mol/L的硫酸及剩余的引发剂溶液，通过气相色谱法跟踪，待反应完全后，反应液后处理制得式II所示的苄基溴类化合物，所述溴酸盐、溴化物的物质的量之比为1:2，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.35～0.5，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基一溴类化合物，所述式I所示的甲苯类化合物、溴酸盐的物质的量比为1:0.7～1，制得的式II所示的苄基溴类化合物为苄基二溴类化合物。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述有机溶剂A与有机溶剂B相同，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳或1,2-二氯乙烷中的一种。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述反应液后处理方法为：将反应液冷却至室温，加入饱和亚硫酸氢钠溶液，搅拌至红色褪去，静置分液，水相用萃取溶剂萃取，合并有机相，洗涤、干燥，浓缩，粗产品经重结晶或柱层析纯化，制得式II所示的苄基溴类化合物。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述引发剂的质量用量以式I所示的甲苯类化合物的物质的量计为1～4g/mol。
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