CN108069839A - 利用二溴海因将烯烃转化为alpha-溴代酮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于精细化工产品的制备及药品合成技术领域，涉及烯烃转化为alpha‑溴代酮的方法，具体涉及利用二溴海因将烯烃转化为alpha‑溴代酮的新方法。本发明方法利用烯烃为原料，通过控制二溴海因和烯烃的当量比及反应温度，可以将烯烃高效地转化为alpha‑溴代酮。本发明的方法条件温和、易于操作，所用原料廉价易得且原子利用率高，体现了绿色化学的原则，具有广泛的应用前景。

Description

利用二溴海因将烯烃转化为alpha-溴代酮的方法
技术领域
本发明属于精细化工产品的制备及药品合成技术领域，涉及烯烃转化为alpha-溴代酮的方法，具体涉及利用二溴海因将烯烃转化为alpha-溴代酮的新方法。
背景技术
现有技术公开了二溴海因是一种特殊的溴化剂，具有贮存稳定性好、毒性低、腐蚀性小、使用经济等优点。资料显示，二溴海因是大宗化学原料，在工农业上有相当广泛的用途，例如可作为杀菌剂、洗涤剂等。在化学性质方面，二溴海因相比其他溴化剂有更高的活性，而且由于其可释放溴正离子，因此又有一定的氧化性。
alpha-溴代酮是医药和农药领域的重要化学工业品，其作为医药中间体有相当广泛的用途，是alpha-氨基酮、alpha-氨基醇等多类药物合成的必需中间体，可用于制备安非他酮、安非拉酮、沙丁胺醇、氯霉素等药物。
alpha-溴代酮的传统制备方法大多以酮为原料、以液溴为溴化试剂。由于液溴的强腐蚀性和毒性，反应产生的酸性废气等问题使这类方法的应用受到了限制，近年来，研究者尝试使用其它的溴化试剂来代替液溴，并取得了一定的进展，如，Reddy等人以酮为原料、以N-溴代琥珀酰亚胺做溴源并添加10%的硅胶做为促进剂，在甲醇中回流5-20 min，以良好的收率得到alpha-溴代酮（Reddy, B. M. et al. Chin. Chem. Lett. 2014, 25, 179.），Nama等以溴化铵做溴源、以Oxone®为氧化剂，可顺利地将酮转化为相应的alpha-溴代酮。（Macharla, A. K. et al. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 191.），然而，进一步研究发现，使用酮的上游原料烯烃，也可以一步转化为alpha-溴代酮。由于烯烃较酮有明显价格优势，且反应原子经济性高，故上述情况迅速引起了科学家们的注意；有研究者以烯烃为原料，利用K2S2O8作为氧化剂、KBr作为溴源，以良好收率得到alpha-溴代苯乙酮（Jiang Q. etal. Green Chem. 2013, 15, 2175.），2015年，Phukan教授报道了一种更具吸引力的方法，即使用TsNBr2这一单一试剂来代替溴源/氧化剂组合，然而，其中所使用的试剂不易获取且价格较为昂贵，存在大量使用时经济性较差的缺陷（Rajbongshi, K. K. et al.Tetrahedron Lett. 2015, 56, 356.）。
基于现有技术的现状，本申请的发明人拟一种利用二溴海因将烯烃转化为alpha-溴代酮的新方法。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术的现状，提供一种将烯烃转化为alpha-溴代酮的新方法，具体涉及一种利用二溴海因将烯烃转化为alpha-溴代酮的新方法。本发明方法快速、高效、原子经济性高且绿色环保，与其他制备alpha-溴代酮方法相比具有较大优势，符合绿色化学的理念。
本发明中，使用毒性更小且廉价易得的二溴海因，利用其既具氧化性，又可作为溴源的特点，将反应物烯烃一步转化为alpha-溴代酮；同时，
本发明方法中使用水作溶剂，一方面极大提高了反应速度，另一方面有效避免了使用有机溶剂可能带来的环境污染。
本发明的目的是通过下述技术方案实现：
以烯烃为反应物，二溴海因为氧化剂(同时作为溴源)，通过控制烯烃和二溴海因的当量比及反应时间，制备得alpha-溴代酮。其合成路线为：
式中，R1、R2选自以下基团：C1～C30的直链或支链烷基，C1～C30的直链或支链烷氧基，酯基，氢，芳香环或芳杂环；R1和R2还可以通过环合的形式组成环状烯烃。
本发明方法中，选用溶剂可以是水、醇类、醚类、烃类、酮类或由它们组成的混合物。
本发明方法中，二溴海因与烯烃的摩尔比为0.4~20：1。
本发明方法中，反应温度为0~100摄氏度。
本发明方法中，反应时间为0.5~24小时。
经试验证实，本发明方法快速、高效、原子经济性高且绿色环保，与其他制备alpha-溴代酮方法相比，所使用毒性更小且廉价易得的二溴海因，利用其既具氧化性，又可作为溴源的特点，将反应物烯烃一步转化为alpha-溴代酮；同时，本发明方法中使用水作溶剂，能极大提高反应速度，并有效避免使用有机溶剂可能带来的环境污染。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施例，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
将二溴海因1mmol，烯烃0.5mmol，加入2ml的水中，加热至80摄氏度并搅拌1h。向体系中加入足量Na2SO3固体后以乙酸乙酯萃取三次，分出有机层，减压浓缩除去有机溶剂，通过柱层析或重结晶分离，得到产物；
代表性的反应原料、对应的产物结构和收率，以及产物的核磁共振氢谱如下述表1所示：
表1
编号 原料结构 产物结构 收率 产物的1HNMR(400MHz, CDCl3)
1 85% 8.00(d, 2H), 7.62(t, 1H), 7.51(t, 2H), 4.47(s, 2H)
2 81% 7.89(d, 2H), 7.29(d, 2H), 4.44(s, 2H), 2.43(s, 3H)
3 61% 7.94(d, 1H), 7.73(t, 1H), 7.49(t, 1H), 7.40(d, 1H),4.28(s, 2H)
4 67% 7.84(d, 2H), 7.63(d, 2H), 4.40(s, 2H)
5 34% 8.23(d, 1H), 7.79(d, 1H), 7.70(m, 1H), 7.51(dd, 1H),4.30(s, 2H)
6 41% 8.34(d, 2H), 8.16(d, 2H), 4.47(s, 2H)
7 78% 8.05(d, 2H), 7.71(d, 2H), 7.53(d, 2H), 7.48(t, 2H),7.42(t, 1H), 4.48(s, 2H)
8 73% 3.89(s, 2H), 2.65(t, 2H), 1.27(d, 8H), 0.89(t, 4H)
9 77% 7.84(d, 1H), 7.67(t, 1H), 7.44(t, 2H), 4.66(dd, 1H),3.95(dd, 1H), 3.43(dd, 1H)
10 88% 8.03(d, 2H), 7.60(t, 1H), 7.50(t, 2H), 5.30(q, 1H),1.91(d, 3H)
实验结果表明，本发明方法利用烯烃为原料，通过控制二溴海因和烯烃的当量比及反应温度，可以将烯烃高效地转化为alpha-溴代酮。本发明的方法条件温和、易于操作，所用原料廉价易得且原子利用率高，体现了绿色化学的原则。

Claims (7)

1.一种利用二溴海因将烯烃转化为alpha-溴代酮的方法，其特征在于，其包括，
以烯烃为反应物，二溴海因为氧化剂，同时作为溴源，通过控制烯烃和二溴海因的当量比及反应时间，制备得alpha-溴代酮；其合成路线为：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的烯烃具有如下结构：
式中，R1、R2选自：C1~C30的直链或支链烷基，C1~C30的直链或支链烷氧基，酯基，氢，芳香环或芳杂环。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的R1和R2通过环合的形式组成环状烯烃。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中二溴海因与烯烃的摩尔比为0.4~20：1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，反应温度为0~100摄氏度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，反应时间为0.5~24小时。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述的溶剂是水、醇类、醚类、烃类、酮类或由它们组成的混合物。
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