CN109232249B - 一种多取代苯甲酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多取代苯甲酸酯的制备方法，将乙酰乙酸酯类衍生物与二苯乙炔溶于溶剂中得到混合溶液，加入铜催化剂得到反应体系，然后将反应体系加热至90‑110摄氏度，搅拌反应得到反应产物，所得反应产物经萃取、干燥、减压蒸去溶剂得到粗产物，将粗产物纯化得到多取代苯甲酸酯化合物。该方法可以从简单无环的前体乙酰乙酸酯类衍生物与二苯乙炔一步直接合成多取代的苯甲酸酯，该合成路线步骤简单、原子经济性高，目标产物易分离且具有较高收率。
Description
技术领域
本发明涉及苯甲酸酯类化合物的制备方法，特别涉及一种多取代苯甲酸酯的制备方法。
技术背景
苯甲酸酯类化合物是一种重要的化工产品中间体，被广泛应用于精细化学品、农用化学品、医药及生物制剂和功能食品等生产领域，如对硝基苯甲酸乙酯是合成苯佐卡因、丁卡因盐酸盐、紫外线吸收剂的重要原材料；3,5-二甲基苯甲酸乙酯可用作脱模剂和涂料助剂，等等。
目前，合成多取代苯甲酸酯的方法主要有取代苯甲酸类化合物直接或者间接进行酯化反应、取代苯甲酸类化合物与其他化合物进行酯交换反应。但是，这些方法存在合成路线繁琐、产率低、后处理困难等问题。
发明内容
本发明的目的是提供了多取代苯甲酸酯的制备方法，该方法可以从简单无环的前体乙酰乙酸酯类衍生物与二苯乙炔一步直接合成多取代的苯甲酸酯，该合成路线步骤简单、原子经济性高，目标产物易分离且具有较高收率。
为实现本发明的目的，本发明提供了以下的技术方案：一种多取代苯甲酸酯的制备方法，将乙酰乙酸酯类衍生物与二苯乙炔溶于溶剂中得到混合溶液，加入铜催化剂得到反应体系，然后将反应体系加热至90-110摄氏度，搅拌反应得到反应产物，所得反应产物经萃取、干燥、减压蒸去溶剂，得到粗产物，然后将粗产物纯化得到多取代苯甲酸酯化合物。
上述多取代苯甲酸酯化合物的制备方法的反应路线可用下图的反应式表示：
图中：“1”为二苯乙炔；“2”为乙酰乙酸酯类衍生物；“CuX”为铜催化剂；“Toluene”为甲苯。
进一步的，所述乙酰乙酸酯类衍生物与所述二苯乙炔的摩尔比为1:1～5:1。
更进一步的，所述乙酰乙酸酯类衍生物与所述二苯乙炔的摩尔比为1:1～3:1。
进一步的，所述铜催化剂的质量为所述混合溶液总质量的5％～10％。
进一步的，所述乙酰乙酸酯类衍生物为乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯和乙酰乙酸异丙酯中的任意一种。
进一步的，所述铜催化剂是碘化亚铜、溴化亚铜和氯化亚铜中的一种或两种以上的组合。
进一步的，所述搅拌反应时间为16～24小时。
进一步的，所述溶剂为甲苯，作为一个实施例所述甲苯的体积为3ml。
与现有技术相比，本发明的多取代苯甲酸酯的制备方法的有益效果为：选择用过渡金属铜作为催化剂，可使二苯乙炔与乙酰乙酸酯类衍生物发生环化反应合成多取代苯甲酸酯化合物。这种方法能从简单无环的前体一步直接合成多取代的苯衍生物，极大地拓展了构造化合物骨架时的想象空间，同时底物原子完全进入到目标化合物的结构中，原子经济效率高，符合现代绿色化学的概念。而且，制备方法简单、反应条件易于控制，且反应原料价廉易得，目标产物易分离且具有较高收率。
附图说明
下面结合附图中的具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
图1为化合物3a的1H NMR图；
图2为化合物3a的13C NMR图；
图3为化合物3b的1H NMR图；
图4为化合物3b的13C NMR图；
图5为化合物3c的1H NMR图；
图6为化合物3c的13C NMR图；
图7为化合物3a的HRMS图；
图8为化合物3b的HRMS图；
图9为化合物3c的HRMS图。
具体实施方式
实施例1
向10mL圆底烧瓶中加入3mL的甲苯，然后加入1mmol乙酰乙酸乙酯和1mmol二苯乙炔混合均匀得到混合溶液。加入混合溶液总质量的5％的氯化亚铜作为催化剂构成反应体系。将反应体系加热至90摄氏度，并在反应体系温度保持90摄氏度的条件下搅拌反应16h。反应结束后得到的反应产物经乙酸乙酯与水30mL(体积比2:1)进行3次萃取，得到的上层有机相加入一定量无水硫酸镁进行静置过夜干燥，减压蒸去溶剂甲苯得到粗产物，粗产物经快速硅胶柱层析得到多取代苯甲酸酯化合物3a。
实施例2
向10mL圆底烧瓶中加入3mL的甲苯，然后加入3mmol乙酰乙酸甲酯和1mmol二苯乙炔混合均匀得到混合溶液。加入混合溶液总质量的7％的碘化亚铜作为催化剂构成反应体系。将反应体系加热至100摄氏度，并在反应体系温度保持100摄氏度的条件下搅拌反应20h。反应结束后得到的反应产物经乙酸乙酯与水30mL(体积比2:1)进行3次萃取，得到的上层有机相加入一定量无水硫酸镁进行静置过夜干燥，减压蒸去溶剂甲苯得到粗产物，粗产物经快速硅胶柱层析得到多取代苯甲酸酯化合物3b。
实施例3
向10mL圆底烧瓶中加入3mL的甲苯，然后加入5mmol乙酰乙酸异丙酯和1mmol二苯乙炔混合均匀得到混合溶液。加入混合溶液总质量的10％的溴化亚铜作为催化剂构成反应体系。将反应体系加热至110摄氏度，并在反应体系温度保持110摄氏度的条件下搅拌反应24h。反应结束后得到的反应产物经乙酸乙酯与水30mL(体积比2:1)进行3次萃取，得到的上层有机相加入一定量无水硫酸镁进行静置过夜干燥，减压蒸去溶剂甲苯得到粗产物，粗产物经快速硅胶柱层析得到多取代苯甲酸酯化合物3c。
上述多取代苯甲酸酯化合物3a、3b、3c的结构式如下所示：
实验例1
称取实施例一至实施例三中的多取代苯甲酸酯产物3a、3b、3c并计算产率，然后对产物的熔点进行测试。
实验结果如下：
化合物3a：无色固体，产率75％，熔点179.1～181.0℃。
化合物3b：无色固体，产率78％，熔点228.2～230.2℃。
化合物3c：无色固体，产率70％，熔点194.2～197.8℃。
实验例2
为了进一步确定实施例一至实施例三中的三种产物3a、3b、3c的结构式，对三种产物分别进行1H NMR、13C NMR、HRMS测试。其中，1H NMR和13C NMR测试中使用的溶剂均为CDCl3(氘氯仿)，核磁共振波谱仪的工作频率分别为500MHz和125MHz。测试结果如下：
化合物3a：
1H NMR(500MHz,CDCl3)：δ7.18-7.16(m,2H),7.15-7.09(m,6H),7.05-7.03(m,2H),6.84-6.80(m,6H),6.77-6.75(m,2H),6.74-6.72(m,2H),4.00(q,J＝7.1Hz,2H),2.18(s,3H),0.94(t,J＝7.1Hz,2H)ppm。
13C NMR(125MHz,CDCl3)：δ169.9,142.3,141.5,140.1,139.9,139.4,139.2,138.9,137.8,134.6,131.6,131.2,130.9,130.2,130.1,127.6,127.2,126.7,126.6,126.5,126.3,125.5,125.4,61.0,18.1,13.7ppm。
HRMS：C34H29O2(M+H)+的计算值为469.21676，实验值为469.21518。
化合物3b：
1H NMR(500MHz,CDCl3)：δ7.18-7.16(m,2H),7.13-7.10(m,6H),7.06-7.04(m,2H),6.86-6.80(m,6H),6.78-6.73(m,4H),3.52(s,3H),2.17(s,3H)ppm。
13C NMR(126MHz,CDCl3)：δ170.5,142.4,141.5,140.0,139.9,139.4,139.2,138.9,137.9,134.6,131.6,131.5,130.9,130.2,130.1,127.6,127.3,126.7,126.63,126.60,126.3,125.54,125.48,51.9,18.3ppm。
HRMS：C33H27O2(M+H)+的计算值为455.20111，实验值为455.19874。
化合物3c：
1H NMR(500MHz,CDCl3)：δ7.25-7.15(m,4H),7.13-7.09(m,4H),7.08-7.04(m,2H),6.87-6.79(m,6H),6.78-6.76(m,2H),6.74-6.72(m,2H),4.99-4.91(m,1H),2.19(s,3H),0.98(d,J＝6.3Hz,6H)ppm。
13C NMR(125MHz,CDCl3)：δ169.3,142.2,141.4,140.1,139.9,139.4,139.1,138.9,137.5,134.8,131.4,131.2,130.8,130.3,130.1,127.6,127.2,126.6,126.6,126.5,126.3,125.5,125.4,68.6,21.3,18.0ppm。
HRMS：C35H31O2(M+H)+的计算值为483.23241，实验值为483.23053。
结合附图1～9，从HRMS的检测数据上看，分子质量的实验值与理论计算值非常接近。1H NMR和13C NMR的谱图中没有杂峰，与HRMS的检测数据相结合，能够判断得到的多取代苯甲酸酯产物3a、3b、3c与理论目标化合物一致。
以上所述为本发明的部分实施方式，并不限制于本发明。对本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下做出的若干改进和变型，也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种多取代苯甲酸酯的制备方法，其特征在于，将乙酰乙酸酯类衍生物与二苯乙炔溶于甲苯中得到混合溶液，所述乙酰乙酸酯类衍生物与所述二苯乙炔的摩尔比为1:1～5:1，所述混合溶液中加入铜催化剂得到反应体系，然后将反应体系加热至90-110摄氏度，搅拌反应16～24小时得到反应产物，所得反应产物经萃取、干燥、减压蒸去溶剂得到粗产物，将粗产物纯化得到多取代苯甲酸酯化合物，所述铜催化剂是碘化亚铜、溴化亚铜和氯化亚铜中的一种或两种以上的组合，所述制备方法的反应式为
2.根据权利要求1所述的多取代苯甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述乙酰乙酸酯类衍生物与所述二苯乙炔的摩尔比为1:1～3:1。
3.根据权利要求1或2所述的多取代苯甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述铜催化剂的质量为所述溶液总质量的5％～10％。
4.根据权利要求1所述的多取代苯甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述乙酰乙酸酯类衍生物为乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯和乙酰乙酸异丙酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的多取代苯甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述甲苯的体积为3ml。
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