CN108046978A - 一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法 - Google Patents

一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法。是以苄醇类化合物、碘和氢气为反应原料，以铑金属和膦配体为催化剂，于有机溶剂中在正压条件下经一步反应合成得到目标物碘化苄及其衍生物，其反应通式如下：。本发明所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法碘代反应容易实现，并且反应条件要求较低，能实现规模化、工业化生产，并且碘化苄的产率能达到82%以上，碘化苄衍生物的产率能达到99%以上。本发明具有适用范围广，工艺流程短，原料成本低的明显优势，适合用于一系列碘化苄及其衍生物的工业化生产。

Description

一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法。
背景技术
碘化苄及其衍生物是一类重要的有机化合物，因其化学反应活性高，常作为有机合成或药物合成中间体被广泛用于烷基化反应、交叉偶联反应、酯化反应、醚化反应和有机金属化合物制备等多种化学反应中。根据文献和专利报道，目前碘化苄及其衍生物的常用制备方法主要有以下两种：
第一种制备方法是通过氯化苄或溴化苄的Finkelstein反应制备，即氯化苄或溴化苄和碘化钠或碘化钾发生的卤素交换反应（如公开号为CN102219636A的中国专利和文献Finkelstein, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 1910, 43,1528.）。但是这一方法要求以氯化苄或溴化苄为反应原料，而氯化苄或溴化苄种类有限且不易制备，应用这一方法来制备碘化苄及其衍生物非常困难。此外，反应过程中析出的溴化钠或溴化钾沉淀使得搅拌困难，对设备损耗大，不利于工业化生产。
第二种制备方法是通过苄醇在碘代试剂下通过碘代反应制备，常用的碘代试剂有碘/三苯基膦、碘化钾/磷酸、碘甲烷/亚磷酸三苯酯等。这一方法要求以苄醇为原料，然而很多苄醇因其反应活性较差在常规条件下的碘代反应不能顺利进行，需衍生化为相应的磺酸酯才能进行碘代反应，所以该方法的普适性欠佳。
因此，开发一种能解决上述技术问题的碘化苄及其衍生物的制备方法是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法。
本发明的目的是这样实现的，是以苄醇类化合物、碘和氢气为反应原料，以铑金属和膦配体为催化剂，于有机溶剂中在正压条件下经一步反应合成得到目标物碘化苄及其衍生物，其反应通式如下：
。
本发明所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法碘代反应容易实现，并且反应条件要求较低，能实现规模化、工业化生产，并且碘化苄的产率能达到82%以上，碘化苄衍生物的产率能达到99%以上。本发明具有适用范围广，工艺流程短，原料成本低的明显优势，适合用于一系列碘化苄及其衍生物的工业化生产。
附图说明
图1为本发明制备产品4-氯碘化苄的1H-NMR图谱。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，是以苄醇类化合物、碘和氢气为反应原料，以铑金属和膦配体为催化剂，于有机溶剂中在正压条件下经一步反应合成得到目标物碘化苄及其衍生物，其反应通式如下：
。
碘和苄醇类化合物的摩尔比为0.5:1~10:1。
铑金属和苄醇类化合物的摩尔比为0.00001:1~0.1:1。
铑金属和膦配体的摩尔比为1.5~2.5:1。
所述的铑金属为Rh(COD)2BF4、Rh(CO)2(C5H7O2)、[Rh(COD)Cl]2、Rh(COD)2SbF6或Rh(COD)2OTf，中文通用名依次为：二(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铑、二羰基乙酰丙酮铑、(1,5-环辛二烯)氯铑二聚体、二(1,5-环辛二烯)六氟铋酸铑、二(1,5-环辛二烯)三氟甲磺酸铑）。
所述的膦配体为PPh3、Binap、DPPE、DPPB、DPPF或Tricyclohexylphosphine。（各膦配体催化剂的通用中文名称依次为：三苯基膦、2,2'-双-(二苯膦基)-1,1'-联萘、1,2-双(二苯基膦)乙烷、1,4-双(二苯基膦)丁烷、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、三环己基膦）。
所述的有机溶剂为甲苯、二氯甲烷或1,2-二氯乙烷。
所述的正压为2~4MPa。
反应的温度为0~80℃。
下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：
实施例1
碘化苄的合成
在反应釜中加入Rh(COD)2OTf（47mg,0.1mmol）、(±)-BINAP（81mg,0.12mmol）和甲苯（50 mL），室温下搅拌30分钟。加入苄醇（216 mg,2mmol）和碘（506mg, 2mmol），通入压力为3MPa的氢气，室温搅拌5小时。减压蒸干溶剂，粗产品经硅胶柱层析（PE：EA=10：1）得产品碘化苄，白色固体，产率82%。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ4.29(s，2H)，7.23-7.31(m, 4H).
实施例2
4-氯碘化苄的合成
在反应釜中加入Rh(COD)2OTf（47mg,0.1mmol）、(±)-BINAP（81mg,0.12mmol）和甲苯（50 mL），室温下搅拌30分钟。加入4-氯苄醇（284mg，2mmol）、碘（506mg, 2mmol），通入压力为3MPa的氢气，室温搅拌5小时。减压蒸干溶剂，粗产品经硅胶柱层析（PE：EA=10：1）得产品4-氯碘化苄，白色固体，产率99%。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ4.33(s，2H)，7.16-7.24(m, 4H).
实施例3
2,6-二氯碘化苄的合成
在反应釜中加入Rh(COD)2OTf（47mg,0.1mmol）、(±)-BINAP（81mg,0.12mmol）和甲苯（50 mL），室温下搅拌30分钟。加入2,6-二氯苄醇（508mg，2mmol）、碘（506mg, 2mmol），通入3MPa氢气，室温搅拌5小时。减压蒸干溶剂，粗产品经硅胶柱层析（PE：EA=10：1）得产品2,6-二氯苄碘，白色固体，产率99%。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ4.59（s，2H），7.05-7.09（m, 2H），7.19-7.22（d，J=8Hz，2H）.
实施例4
4-溴碘化苄的合成
在反应釜中加入Rh(COD)2OTf（47mg,0.1mmol）、(±)-BINAP（81mg,0.12mmol）和甲苯（50 mL），室温下搅拌30分钟。加入4-溴苄醇（374mg，2mmol）、碘（506mg, 2mmol），通入3MPa氢气，室温搅拌10小时。减压蒸干溶剂，粗产品经硅胶柱层析（PE：EA=10：1）得产品4-溴碘化苄，白色固体，产率99%。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ4.32（s，2H），7.15-7.17（d, J=8.4Hz，2H）7.32-7.35（d，J=8.4Hz，2H）.
实施例5
4-碘碘化苄的合成
在反应釜中加入Rh(COD)2OTf（47mg,0.1mmol）、(±)-BINAP（81mg,0.12mmol）和甲苯（50 mL），室温下搅拌30分钟。加入4-碘苄醇（468mg，0.2mmol）、碘（506mg, 2mmol），通入3MPa氢气，室温搅拌10小时。减压蒸干溶剂，粗产品经硅胶柱层析（PE：EA=10：1）得产品4-碘碘化苄，白色固体，产率99%。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ4.29（s，2H），7.02-7.04（d, J=8.4Hz，2H）7.52-7.54（d，J=8.4Hz，2H）。

Claims (9)

1.一种高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于是以苄醇类化合物、碘和氢气为反应原料，以铑金属和膦配体为催化剂，于有机溶剂中在正压条件下经一步反应合成得到目标物碘化苄及其衍生物，其反应通式如下：
。
2.根据权利要求1所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于碘和苄醇类化合物的摩尔比为0.5:1~10:1。
3.根据权利要求1所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于铑金属和苄醇类化合物的摩尔比为0.00001:1~0.1:1。
4.根据权利要求1所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于铑金属和膦配体的摩尔比为1.5~2.5:1。
5.根据权利要求1、3或4所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于所述的铑金属为Rh(COD)2BF4、Rh(CO)2(C5H7O2)、[Rh(COD)Cl]2、Rh(COD)2SbF6或Rh(COD)2OTf。
6.根据权利要求1或4所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于所述的膦配体为PPh3、Binap、DPPE、DPPB、DPPF或Tricyclohexylphosphine。
7.根据权利要求1所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于所述的有机溶剂为甲苯、二氯甲烷或1,2-二氯乙烷。
8.根据权利要求1所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于所述的正压为2~4MPa。
9.根据权利要求1所述的高效制备碘化苄及其衍生物的方法，其特征在于反应的温度为0~80℃。
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