CN107954962A - 一种4,4-二卤代四氢吡喃制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种4，4‑二卤代四氢吡喃制备方法，该方法包括以下步骤：将卤代高烯丙醇、醛类物质、三卤化铟和溶剂混合于烧瓶中，搅拌成均匀混合液，混合液控制在温度为‑20～0℃，缓慢滴加完三甲基卤硅烷后，开始反应，在一定温度下搅拌反应1‑24h后，加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭反应，溶液分层出有机相和水相，水相用甲基叔丁基醚萃取，萃取液合并到有机相中，新的有机相经饱和食盐水洗涤后，干燥，蒸出有机溶剂得到粗品，对粗产品进行柱层析分离提纯，即得成品产品，成品产品可应用于阻燃剂和农药领域；本发明制备方法工艺简单，最终产品收率高，纯度高，反应体系中采用催化剂量的三卤化铟，金属铟消耗量少，催化剂成本低，经济实惠。
Description
技术领域
本发明涉及一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法。
背景技术
同碳双卤代化合物应用广泛，它是含卤阻燃剂和含卤农药的一种主要化学结构，尤其是同碳二碘代烷烃，对于很多过渡金属催化的碳碳键形成的反应(譬如Simmons-Smith环丙烷化和Takai-Utimoto烯烃化)来说是一个很有价值的合成试剂，通过它还可以合成相应的酮或醛等化合物。
李朝军报道了经过化学当量的三氯化铟参与的Prins环化反应制备2，6- 二取代-4，4-二氯代四氢吡喃(Li，C.J.et al.Indium-trichloride mediated synthesis of 4，4-dichlorotetrahydropyrans.Synlett，1999，717-718)。虽然该化合物的合成方法简洁方便，但是采用化学当量三氯化铟不够原子经济，过量消耗金属资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，该制备方法金属铟消耗量低，工艺简单，产品收率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、将通式(1)的化合物、通式(2)的化合物、三卤化铟和溶剂混合于烧瓶中，搅拌成均匀混合液；
S2、将步骤S1得到的混合液控制在温度为-20～0℃，缓慢滴加完三甲基卤硅烷后，开始反应；
S3、将步骤S2得到的反应溶液控制在温度为0～60℃，搅拌反应1-24h 后，加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭反应，溶液分层出有机相和水相；
S4、将步骤S3得到的水相用甲基叔丁基醚萃取三次，萃取液合并到步骤S3得到的有机相中，形成新的有机相经饱和食盐水洗涤后，干燥，蒸出有机溶剂得到粗品，对粗产品进行柱层析分离提纯，即得成品产品；其中，制备过程反应式如下：
作为优选，所述通式(1)、通式(2)和通式(3)的化合物中，R1、R2各自独立的表示C1-20烷基、C3-6环烷基、羧基C1-20烷基、羟基C1-20烷基、酯基C1-20烷基、氨基C1-20烷基、苯基、带一至五个取代基的苯基、苄基、带一至五个取代基的苄基或C2-20全氟烷基。
作为优选，所述通式(1)和通式(3)的化合物、InX2 3和TMSX2中，X1、 X2各自独立的表示Cl、Br或I。
作为优选，所述通式(1)和通式(2)的化合物的摩尔比为1∶(0.7～1.3)。
作为优选，所述步骤S1中，三卤化铟和通式(1)的化合物的摩尔比为 (0.5～10)∶100，其中三卤化铟为三氯化铟、三溴化铟或三碘化铟，在本发明的4，4-二卤代四氢吡喃制备方法中起到催化剂的作用。
作为优选，所述三甲基卤硅烷与通式(1)的化合物的摩尔比为(0.8～1.2)∶1，其中三甲基卤硅烷为亲核试剂，为TMSCl、TMSBr或TMSI。
作为优选，所述步骤S1中，溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、苯、甲苯、四氢呋喃、氯苯、2-甲基四氢呋喃或丙酮中的一种或几种。
作为优选，所述步骤S1中，通式(1)和通式(2)的化合物总质量与溶剂质量的比为1∶(3～20)。
作为优选，所述步骤S4中，柱层析分离提纯的洗脱液为体积比为50∶1 的正己烷和乙醚的混合溶液。
本发明的有益效果是：(1)亲核试剂三甲基卤硅烷可进攻通式(1)的化合物中的氧原子，诱导催化反应，本发明采用三甲基卤硅烷和三卤化铟协同催化反应，降低了金属铟的消耗量，催化成本降低；(2)本发明合成了未曾报导过的4，4-二溴代四氢吡喃和4，4-二碘代四氢吡喃化合物，制备了新的化学物质；(3)本发明制备方法工艺简单，产品收率高，有较大的经济效益；(4) 本发明的产品提纯过程，最终得到的成品纯度高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明，但不意味着限制本发明的范围。
实施例1：
2-苯乙基-6-苯基-4，4-二氯四氢-2H-吡喃的制备方法，反应式如下：
该方法包括以下步骤：
S1、将0.35克5-氯-1-苯基己-5-烯-3-醇(1.65mmol)、0.18克苯甲醛(1.65 mmol)、35毫克三氯化铟(0.16mmol)和10ml CH2Cl2混合于烧瓶中，搅拌成均匀混合液；
S2、将步骤S1得到的混合液，通过低温恒温槽控制在温度为0℃，逐滴加入0.2克三甲基氯硅烷(1.82mmol)后，开始反应；
S3、将步骤S2得到的反应溶液控制在温度为25～27℃，搅拌反应12h 后，加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭反应，溶液移至分液漏斗中，溶液分层出有机相和水相；
S4、将步骤S3得到的水相分别用20ml甲基叔丁基醚萃取三次，萃取液合并到步骤S3得到的有机相中，形成新的有机相经饱和食盐水洗涤后，干燥，蒸出有机溶剂得到粗品，对粗产品进行柱层析分离提纯，洗脱液为正己烷：乙醚＝50∶1(体积比)，最后得无色液体0.43克，经检测2-苯乙基-6-苯基-4，4-二氯四氢-2H-吡喃纯度为97.7％，即产品收率为76％。
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.46-7.16(m，10H)，4.73(dd，J1＝2.0Hz， J2＝11.0Hz，1H)，3.90-3.81(m，1H)，2.86-2.68(m，3H)，2.56(dt，J1＝2.1Hz， J2＝13.8Hz，1H)，2.30(dd，J1＝11.0Hz，J2＝13.9Hz，1H)，2.18(dd，J1＝ 10.8Hz，J2＝13.8Hz，1H)，2.05-1.91(m，1H)，1.90-1.77(m，1H)。
实施例2
2-苯乙基-6-苯基-4，4-二溴四氢-2H-吡喃的制备方法，反应式如下：
该方法包括以下步骤：
S1、将0.42克5-溴-1-苯基己-5-烯-3-醇(1.65mmol)、0.18克苯甲醛(1.65 mmol)、56毫克三溴化铟(0.16mmol)和10ml CH2Cl2混合于烧瓶中，搅拌成均匀混合液；
S2、将步骤S1得到的混合液，通过低温恒温槽控制在温度为0℃，逐滴加入0.28克三甲基溴硅烷(1.82mmol)后，开始反应；
S3、将步骤S2得到的反应溶液控制在温度为22～25℃，搅拌反应12h 后，加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭反应，溶液移至分液漏斗中，溶液分层出有机相和水相；
S4、将步骤S3得到的水相分别用20ml甲基叔丁基醚萃取三次，萃取液合并到步骤S3得到的有机相中，形成新的有机相经饱和食盐水洗涤后，干燥，蒸出有机溶剂得到粗品，对粗产品进行柱层析分离提纯，洗脱液为正己烷：乙醚＝50∶1(体积比)，最后得无色液体0.6克，经检测2-苯乙基-6-苯基-4，4-二氯四氢-2H-吡喃纯度为98.3％，即产品收率为85％。
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.39-7.16(m，10H)，4.76(dd，J1＝1.9Hz， J2＝10.7Hz，1H)，3.94-3.86(m，1H)，2.91(dt，J1＝2.1Hz，J2＝14.3Hz，1H)， 2.87-2.80(m，1H)，2.78-2.70(m，2H)，2.51(dd，J1＝10.7Hz，J2＝14.2Hz，1H)， 2.40(dd，J1＝10.6Hz，J2＝14.1Hz，1H)，2.03-1.94(m，1H)，1.88-1.87(m， 1H)。
实施例3
2-苯乙基-6-苯基-4，4-二碘四氢-2H-吡喃的制备方法，反应式如下：
该方法包括以下步骤：
S1、将0.5克5-碘-1-苯基己-5-烯-3-醇(1.65mmol)、0.18克苯甲醛(1.65 mmol)、79毫克三碘化铟(0.16mmol)和10ml CH2Cl2混合于烧瓶中，搅拌成均匀混合液；
S2、将步骤S1得到的混合液，通过低温恒温槽控制在温度为0℃，逐滴加入0.36克三甲基碘硅烷(1.82mmol)后，开始反应；
S3、将步骤S2得到的反应溶液控制在温度为27～30℃，搅拌反应12h 后，加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭反应，溶液移至分液漏斗中，溶液分层出有机相和水相；
S4、将步骤S3得到的水相分别用20ml甲基叔丁基醚萃取三次，萃取液合并到步骤S3得到的有机相中，形成新的有机相经饱和食盐水洗涤后，干燥，蒸出有机溶剂得到粗品，对粗产品进行柱层析分离提纯，洗脱液为正己烷∶乙醚＝50∶1(体积比)，最后得无色液体0.81克，经检测2-苯乙基-6-苯基-4，4-二氯四氢-2H-吡喃纯度为98.16％，即产品收率为94％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.38-7.16(m，10H)，4.64(dd，J1＝1.6Hz， J2＝10.3Hz，1H)，3.84-3.76(m，1H)，2.91(dt，J1＝1.9Hz，J2＝12.7Hz，1H)， 2.86-2.68(m，3H)，2.50(dd，J1＝10.3Hz，J2＝14.4Hz，1H)，2.39(dd，J1＝10.2 Hz，J2＝14.3Hz，1H)，2.05-1.94(m，1H)，1.90-1.78(m，1H)。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，对本领域熟悉的人员来说，可容易的实现另外的修改，在不违背权利要求及等同范围所限定的一般概念的情况下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (9)
1.一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将通式(1)的化合物、通式(2)的化合物、三卤化铟和溶剂混合于烧瓶中，搅拌成均匀混合液；
S2、将步骤S1得到的混合液控制在温度为-20～0℃，缓慢滴加完三甲基卤硅烷后，开始反应；
S3、将步骤S2得到的反应溶液控制在温度为0～60℃，搅拌反应1-24h后，加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭反应，溶液分层出有机相和水相；
S4、将步骤S3得到的水相用甲基叔丁基醚萃取三次，萃取液合并到步骤S3得到的有机相中，形成的新的有机相经饱和食盐水洗涤后，干燥，蒸出有机溶剂得到粗品，对粗产品进行柱层析分离提纯，即得成品产品；其中，制备过程反应式如下：
2.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述通式(3)的化合物中，R1、R2各自独立的表示C1-20烷基、C3-6环烷基、羧基C1-20烷基、羟基C1-20烷基、酯基C1-20烷基、氨基C1-20烷基、苯基、带一至五个取代基的苯基、苄基、带一至五个取代基的苄基或C2-20全氟烷基。
3.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述通式(3)的化合物中，X1、X2各自独立的表示Cl、Br或I。
4.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述通式(1)和通式(2)的化合物的摩尔比为1∶(0.7～1.3)。
5.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，三卤化铟和通式(1)的化合物的摩尔比为(0.5～10)∶100。
6.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述三甲基卤硅烷与通式(1)的化合物的摩尔比为(0.8～1.2)∶1。
7.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、苯、甲苯、四氢呋喃、氯苯、2-甲基四氢呋喃或丙酮中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，通式(1)和通式(2)的化合物总质量与溶剂质量的比为1∶(3～20)。
9.根据权利要求1所述的一种4，4-二卤代四氢吡喃制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，柱层析分离提纯的洗脱液为体积比为50∶1的正己烷和乙醚的混合溶液。
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