CN109928945A - 一种1-溴二苯并呋喃及其合成方法 - Google Patents
一种1-溴二苯并呋喃及其合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种1‑溴二苯并呋喃及其合成方法,包括以下步骤:步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2‑溴‑6氟苯硼酸;步骤2)利用步骤1)生成的2‑溴‑6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2‑溴‑6‑氟‑苯基三氟硼酸钾;步骤3)所述步骤2)生成的2‑溴‑6‑氟‑苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'‑溴‑6'‑氟联苯‑2‑醇;步骤4)所述步骤3)生成的2'‑溴‑6'‑氟联苯‑2‑醇经过关环反应生成1‑溴二苯并呋喃。
Description
技术领域
本发明属于有机物合成技术领域,尤其涉及一种1-溴二苯并呋喃及其合成方法。
背景技术
二苯并呋喃类的光电材料在蓝光有机发光器件中有较广的应用,其开发研究价值很高,而1-溴二苯并呋喃作为重要的中间体,现有技术的合成中1-溴二苯并呋喃总收率低,工艺路线长,导致成本较高,反应过程中生成废气,废水,污染大,危险性高,且对设备要求高,后处理复杂,导致生产周期长,以下参考已有合成路线来详细阐述现有工艺的缺点:
常规线路1
常规线路1总收率在38.4%,成本在1.2万左右,该工艺第三步反应所用到三溴化硼,该物质在后处理过程中所生成的溴化氢气体极大,放热剧烈,产生酸水较多,对于设备损耗较大,有较大的安全隐患;该工艺后处理较为复杂,导致时间较长,以生产3Kg为例,该工艺需20天。
常规线路2
常规线路2总收率在41%,成本在1.8万左右,得到的产物色素较重,纯度难纯化到99%,该工艺步骤有五步,以3Kg为例,周期为23天,且涉及到重氮盐反应,操作具有一定危险性。目前文献中所报道的方法,工艺复杂,后处理污染大,因此发展简单绿色的合成方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种1-溴二苯并呋喃及其合成方法,克服了现有技术中1:总收率低,工艺路线长,导致成本较高;2:反应过程中生成废气,废水,污染大,危险性高;3:对设备要求高,后处理复杂,导致生产周期长;4:涉及到重氮盐反应,操作具有一定危险性等问题。
为了解决技术问题,本发明的技术方案是:一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
优选的,所述步骤1)具体反应步骤为:在氮气保护的环境下,向反应釜中加入四氢呋喃,然后再加入二异丙基氨基锂,开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1~2h,然后滴加硼酸三甲酯,滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,接着在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,接着用石油醚在50℃热打浆0.5h,然后降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸。
优选的,所述间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1:1.2:1。
优选的,所述步骤2)具体反应步骤为:向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸,搅拌溶解,在15~35℃下滴加二氟氢化钾的水溶液,搅拌1~2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾。
优选的,所述2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:4。
优选的,所述步骤3)具体反应步骤为:在氮气保护下,向反应釜中加入甲苯、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚,接着加入碳酸钾、水和四三苯基膦钯,开始搅拌,升温至80~100℃,反应6~8h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温分液,获取有机相,再用水水洗2次,获取有机相,用无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇。
优选的,所述2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1。
优选的,所述步骤4)具体反应步骤为:向反应釜中加入2'-溴-6'-氟联苯-2-醇、N,N-二甲基甲酰胺和碳酸钾,升温至100℃,反应2~3h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温后,将反应液中加入水和邻二氯乙烷,搅拌5min,静置,分液,获取有机相,再用水水洗2次,分液,用无水硫酸钠干燥2h,抽滤,在50℃下减压旋干邻二氯乙烷,用石油醚溶解过柱,接着用石油醚淋洗,除掉杂质,旋干得到1-溴二苯并呋喃。
优选的,一种1-溴二苯并呋喃,所述1-溴二苯并呋喃由上述任意一项所述的合成方法合成。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明采用超低温制备间氟溴苯的锂试剂,滴加硼酸三甲酯,形成2-溴-6氟苯硼酸,利用2-溴-6氟苯硼酸与二氟氢化钾反应生成硼氟钾盐,提高了硼酸的稳定性以及活性,从而能与邻溴苯酚偶联反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,克服了2-溴-6氟苯硼酸直接与邻溴苯酚偶联不反应的现象,成功的提高了整体收率,以及后处理简单化,绿色化,从而实现了1-溴二苯并呋喃规模化和廉价化制备;
(2)本发明方法合成的1-溴二苯并呋喃纯度高,纯度可达99.9%,白色固体,本发明原材料成本低廉,操作简便,后处理简单,适用于工业化生产;
(3)本发明涉及的反应对于设备要求较低,且操作较为便捷,更为安全,并且生产周期短。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书所示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明所述原料间氟溴苯、硼酸三甲酯、二异丙基氨基锂、二氟氢化钾、邻溴苯酚、四氢呋喃、稀盐酸、石油醚、甲醇、甲苯、碳酸钾、四三苯基膦钯、无水硫酸钠、N,N-二甲基甲酰胺、邻二氯乙烷等均为市购产品,部分非反应产品的浓度和用量为本领域常用量,其浓度和用量对本申请无影响,因此省略。
实施例1
本发明公开了一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
实施例2
本发明公开了一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
优选的,所述步骤1)具体反应步骤为:在氮气保护的环境下,向反应釜中加入四氢呋喃,然后再加入二异丙基氨基锂,开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1~2h,然后滴加硼酸三甲酯,滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,接着在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,接着用石油醚在50℃热打浆0.5h,然后降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸。
优选的,所述间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1:1.2:1。
实施例3
本发明公开了一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
优选的,所述步骤1)具体反应步骤为:在氮气保护的环境下,向反应釜中加入四氢呋喃,然后再加入二异丙基氨基锂,开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1~2h,然后滴加硼酸三甲酯,滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,接着在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,接着用石油醚在50℃热打浆0.5h,然后降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸。
优选的,所述间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1:1.2:1。
优选的,所述步骤2)具体反应步骤为:向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸,搅拌溶解,在15~35℃下滴加二氟氢化钾的水溶液,搅拌1~2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾。
优选的,所述2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:4。
实施例4
本发明公开了一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
优选的,所述步骤1)具体反应步骤为:在氮气保护的环境下,向反应釜中加入四氢呋喃,然后再加入二异丙基氨基锂,开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1~2h,然后滴加硼酸三甲酯,滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,接着在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,接着用石油醚在50℃热打浆0.5h,然后降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸。
优选的,所述间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1:1.2:1。
优选的,所述步骤2)具体反应步骤为:向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸,搅拌溶解,在15~35℃下滴加二氟氢化钾的水溶液,搅拌1~2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾。
优选的,所述2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:4。
优选的,所述步骤3)具体反应步骤为:在氮气保护下,向反应釜中加入甲苯、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚,接着加入碳酸钾、水和四三苯基膦钯,开始搅拌,升温至80~100℃,反应6~8h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温分液,获取有机相,再用水水洗2次,获取有机相,用无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇。
优选的,所述2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1。
实施例5
本发明公开了一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
优选的,所述步骤1)具体反应步骤为:在氮气保护的环境下,向反应釜中加入四氢呋喃,然后再加入二异丙基氨基锂,开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1~2h,然后滴加硼酸三甲酯,滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,接着在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,接着用石油醚在50℃热打浆0.5h,然后降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸。
优选的,所述间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1:1.2:1。
优选的,所述步骤2)具体反应步骤为:向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸,搅拌溶解,在15~35℃下滴加二氟氢化钾的水溶液,搅拌1~2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾。
优选的,所述2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:4。
优选的,所述步骤3)具体反应步骤为:在氮气保护下,向反应釜中加入甲苯、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚,接着加入碳酸钾、水和四三苯基膦钯,开始搅拌,升温至80~100℃,反应6~8h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温分液,获取有机相,再用水水洗2次,获取有机相,用无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇。
优选的,所述2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1。
优选的,所述步骤4)具体反应步骤为:向反应釜中加入2'-溴-6'-氟联苯-2-醇、N,N-二甲基甲酰胺和碳酸钾,升温至100℃,反应2~3h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温后,将反应液中加入水和邻二氯乙烷,搅拌5min,静置,分液,获取有机相,再用水水洗2次,分液,用无水硫酸钠干燥2h,抽滤,在50℃下减压旋干邻二氯乙烷,用石油醚溶解过柱,接着用石油醚淋洗,除掉杂质,旋干得到1-溴二苯并呋喃。
优选的,一种1-溴二苯并呋喃,所述1-溴二苯并呋喃由上述任意一项所述的合成方法合成。
本发明所述1-溴二苯并呋喃的合成路线如下:
其中为间氟溴苯,B(C4H9O)3为硼酸三甲酯,LDA为二异丙基氨基锂,KHF2为二氟氢化钾,为邻溴苯酚。
实施例6
步骤1):在氮气保护的环境下,向50L反应釜中加入四氢呋喃18L,然后再加入二异丙基氨基锂8.57L(17.1mol),开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯3Kg(17.1mol)的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1h,然后滴加硼酸三甲酯1.97Kg(18.9mol),滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的20L的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,用2L石油醚50℃热打浆0.5h,降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸3Kg,白色固体,纯度99.2%,收率80%。
步骤2):向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸3Kg(13.7mol),搅拌溶解,在15℃下滴加二氟氢化钾3.22Kg(41.4mol)的水溶液,搅拌2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾3.39Kg,白色固体,纯度99.3%,收率88%。
步骤3):在氮气保护下,向50L反应釜中加入甲苯23L、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾3.39Kg(12.1mol))和邻溴苯酚2.09Kg(12.1mol),接着加入碳酸钾3.33Kg(24.2mol)、水5.6L,四三苯基膦钯0.069Kg(0.06mol),开始搅拌,升温至80℃,反应8h,停止加热,反应结束,反应体系降至室温分液,获取有机相,再用5L水水洗2次,获取有机相,用400g无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇2.51Kg,淡黄色固体,纯度92.3%,收率78%。
步骤4):向50L反应釜中加入2'-溴-6'-氟联苯-2-醇2.51Kg(9.4mol),N,N-二甲基甲酰胺15L,碳酸钾2.59Kg(18.8mol),升温至100度,反应2h,停止加热,反应结束,反应体系降至室温后,将反应液中加入25L水,12L邻二氯乙烷,搅拌5min,静置,分液,获取有机相,再用5L水水洗2次,分液,用400g无水硫酸钠干燥2h,抽滤,在50℃下减压旋干邻二氯乙烷,用4L石油醚溶解过柱(硅胶2.5Kg),用石油醚淋洗,除掉未知杂质,旋干得到1-溴二苯并呋喃1.97Kg,白色固体,纯度99.8%,收率85%。
成本为4800左右,总生产周期为11天。
实施例7
步骤1):在氮气保护的环境下,向50L反应釜中加入四氢呋喃18L,然后再加入二异丙基氨基锂12.9L(25.65mol),开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯3Kg(17.1mol)的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1h,然后滴加硼酸三甲酯3.56Kg(34.2mol),滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的20L的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,用2L石油醚50℃热打浆0.5h,降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸2.85Kg,白色固体,纯度99.2%,收率76%。
步骤2):向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸2.85Kg(13.01mol),搅拌溶解,在15℃下滴加二氟氢化钾5.05Kg(65.05mol)的水溶液,搅拌2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾3.15Kg,白色固体,纯度99.3%,收率86%。
步骤3):在氮气保护下,向50L反应釜中加入甲苯23L、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾3.15Kg(11.24mol))和邻溴苯酚2.52Kg(12.1mol),接着加入碳酸钾3.33Kg(24.2mol)、水5.6L,四三苯基膦钯0.069Kg(0.06mol),开始搅拌,升温至80℃,反应8h,停止加热,反应结束,反应体系降至室温分液,获取有机相,再用5L水水洗2次,获取有机相,用400g无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇2.3Kg,淡黄色固体,纯度92.3%,收率77%。
步骤4):向50L反应釜中加入2'-溴-6'-氟联苯-2-醇2.3Kg(8.61mol),N,N-二甲基甲酰胺15L,碳酸钾2.59Kg(18.8mol),升温至100度,反应2h,停止加热,反应结束,反应体系降至室温后,将反应液中加入25L水,12L邻二氯乙烷,搅拌5min,静置,分液,获取有机相,再用5L水水洗2次,分液,用400g无水硫酸钠干燥2h,抽滤,在50℃下减压旋干邻二氯乙烷,用4L石油醚溶解过柱(硅胶2.5Kg),用石油醚淋洗,除掉未知杂质,旋干得到1-溴二苯并呋喃1.8Kg,白色固体,纯度99.8%,收率82%。
成本为4800左右,总生产周期为11天。
实施例8
步骤1):在氮气保护的环境下,向50L反应釜中加入四氢呋喃18L,然后再加入二异丙基氨基锂5.7L(11.4mol),开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯3Kg(17.1mol)的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1h,然后滴加硼酸三甲酯1.19Kg(11.4mol),滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的20L的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,用2L石油醚50℃热打浆0.5h,降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸2.73Kg,白色固体,纯度99.2%,收率72%。
步骤2):向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸2.73Kg(12.4mol),搅拌溶解,在15℃下滴加二氟氢化钾3.85Kg(49.6mol)的水溶液,搅拌2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾3.08Kg,白色固体,纯度99.3%,收率88%。
步骤3):在氮气保护下,向50L反应釜中加入甲苯23L、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾3.08Kg(10.99mol))和邻溴苯酚2.52Kg(12.1mol),接着加入碳酸钾3.33Kg(24.2mol)、水5.6L,四三苯基膦钯0.069Kg(0.06mol),开始搅拌,升温至80℃,反应8h,停止加热,反应结束,反应体系降至室温分液,获取有机相,再用5L水水洗2次,获取有机相,用400g无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇2.21Kg,淡黄色固体,纯度92.3%,收率75%。
步骤4):向50L反应釜中加入2'-溴-6'-氟联苯-2-醇2.21Kg(8.27mol),N,N-二甲基甲酰胺15L,碳酸钾2.27Kg(18.8mol),升温至100度,反应2h,停止加热,反应结束,反应体系降至室温后,将反应液中加入25L水,12L邻二氯乙烷,搅拌5min,静置,分液,获取有机相,再用5L水水洗2次,分液,用400g无水硫酸钠干燥2h,抽滤,在50℃下减压旋干邻二氯乙烷,用4L石油醚溶解过柱(硅胶2.5Kg),用石油醚淋洗,除掉未知杂质,旋干得到1-溴二苯并呋喃1.75Kg,白色固体,纯度99.8%,收率80%。
成本为4800左右,总生产周期为11天。
本发明采用超低温制备间氟溴苯的锂试剂,滴加硼酸三甲酯,形成2-溴-6氟苯硼酸,利用2-溴-6氟苯硼酸与二氟氢化钾反应生成硼氟钾盐,提高了硼酸的稳定性以及活性,从而能与邻溴苯酚偶联反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,克服了2-溴-6氟苯硼酸直接与邻溴苯酚偶联不反应的现象,成功的提高了整体收率,以及后处理简单化,绿色化,从而实现了1-溴二苯并呋喃规模化和廉价化制备。
本发明方法合成的1-溴二苯并呋喃纯度高,纯度可达99.9%,白色固体,本发明原材料成本低廉,操作简便,后处理简单,适用于工业化生产;本发明涉及的反应对于设备要求较低,且操作较为便捷,更为安全,并且生产周期短。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (9)
1.一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)利用间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂发生低温反应生成2-溴-6氟苯硼酸,其中间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1~1.5:1~2:1~1.5;
步骤2)利用步骤1)生成的2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾发生成盐反应生成2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾,其中2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:3~5;
步骤3)所述步骤2)生成的2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚发生偶联反应生成2'-溴-6'-氟联苯-2-醇,其中2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1~1.3;
步骤4)所述步骤3)生成的2'-溴-6'-氟联苯-2-醇经过关环反应生成1-溴二苯并呋喃。
2.根据权利要求1所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于,所述步骤1)具体反应步骤为:在氮气保护的环境下,向反应釜中加入四氢呋喃,然后再加入二异丙基氨基锂,开始搅拌降温至-78℃,接着滴加间氟溴苯的四氢呋喃溶液,滴加完全后有大量固体析出,在-78℃下保温1~2h,然后滴加硼酸三甲酯,滴完后体系澄清,自然升至室温反应完毕,接着在50℃下,将四氢呋喃减压蒸出,然后将剩下的反应溶液倒入配好的的稀盐酸水溶液中,搅拌1h,有大量白色固体析出,抽滤,获取滤饼,接着用石油醚在50℃热打浆0.5h,然后降至室温,抽滤,得到2-溴-6氟苯硼酸。
3.根据权利要求2所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于:所述间氟溴苯、硼酸三甲酯和二异丙基氨基锂的摩尔比为1:1.2:1。
4.根据权利要求1所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于,所述步骤2)具体反应步骤为:向反应釜中加入甲醇和2-溴-6氟苯硼酸,搅拌溶解,在15~35℃下滴加二氟氢化钾的水溶液,搅拌1~2h,反应完毕,将反应液减压旋干,然后向旋干液中加入四氢呋喃,搅拌溶解产物,液体中有不溶物,抽滤,获取滤液,减压旋干四氢呋喃得到2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾。
5.根据权利要求4所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于:所述2-溴-6氟苯硼酸和二氟氢化钾的摩尔比为1:4。
6.根据权利要求1所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于,所述步骤3)具体反应步骤为:在氮气保护下,向反应釜中加入甲苯、2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾和邻溴苯酚,接着加入碳酸钾、水和四三苯基膦钯,开始搅拌,升温至80~100℃,反应6~8h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温分液,获取有机相,再用水水洗2次,获取有机相,用无水硫酸钠干燥2h,然后抽滤,除去机械杂质,在50℃下减压旋干甲苯,得到2'-溴-6'-氟联苯-2-醇。
7.根据权利要求4所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于:所述2-溴-6-氟-苯基三氟硼酸钾与邻溴苯酚的摩尔比为1:1。
8.根据权利要求1所述的一种1-溴二苯并呋喃的合成方法,其特征在于,所述步骤4)具体反应步骤为:向反应釜中加入2'-溴-6'-氟联苯-2-醇、N,N-二甲基甲酰胺和碳酸钾,升温至100℃,反应2~3h,停止加热,反应结束,接着将反应体系降至室温后,将反应液中加入水和邻二氯乙烷,搅拌5min,静置,分液,获取有机相,再用水水洗2次,分液,用无水硫酸钠干燥2h,抽滤,在50℃下减压旋干邻二氯乙烷,用石油醚溶解过柱,接着用石油醚淋洗,除掉杂质,旋干得到1-溴二苯并呋喃。
9.一种1-溴二苯并呋喃,其特征在于:所述1-溴二苯并呋喃由权利要求1至8中任意一项所述的合成方法合成。
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