CN109942433B - 一种3’,4’,5’-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3',4',5'‑三氟‑2‑氨基联苯的化学合成方法,它以3,4,5‑三氟溴苯为起始原料,依次经过格式化反应、硼酸化反应和偶联反应得到3',4',5'‑三氟‑2‑硝基联苯,3',4',5'‑三氟‑2‑硝基联苯再通过催化还原反应得到目标产物3',4',5'‑三氟‑2‑氨基联苯。本发明提供了化合物3',4',5'‑三氟‑2‑氨基联苯合成的新路线,其优点是工艺操作简单,反应条件温和,产率较高,分离提纯简单。其中3',4',5'‑三氟‑2‑硝基联苯合成的过程中,催化剂用量低,使生产成本降低,更适宜于大规模工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法。
背景技术
3',4',5'-三氟-2-硝基联苯是一种重要的化学合成原料,可用于合成新型杀菌剂氟唑菌酰胺。氟唑菌酰胺是一种新的酰胺吡唑类琥珀酸脱氢酶抑制剂,具有防治兼备的效果。它能抑制真菌的呼吸作用,抑制孢子发芽、芽管伸长、菌丝生长和孢子形成,可控制多种作物的多种真菌性病害,主要用于果树、蔬菜、油菜和大豆,如用以防控苹果疮痂病、白粉病,樱桃叶斑病以及桃疫病、白粉病。至今已有多篇文献及专利报道了氟唑菌酰胺的合成,主要有WO2017140593;Britton等,Eur. J. Org. Chem., 2017, 44, 6566-6574;WO2016016298等。
3',4',5'-三氟-2-硝基联苯:其分子式为:C12H6F3NO2; 化学名称为:3,4,5-三氟-2’-硝基联苯; 英文名称为:3',4',5'-Trifluoro-2-nitrobiphenyl; CAS号为:1056196-56-5; 结构式为:
对于3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的制备,主要有WO2010102980,Yan M.等,Anactive catalytic system for Suzuki–Miyaura cross-coupling reactions using lowlevels of palladium loading. Org. Bio. Chem., 2017, 15(18), 3924-3929.), WO2009156359, CN 107344913,但是这些路线分别存在着催化剂价格昂贵或用量大,产物提纯困难,配体制备难度大、成本高,不适合大规模工业应用等缺点。
WO2010102980描述了一种1,2,3-三氟-5-(2-硝基乙烯基)苯和1,3-丁二烯为原料合成3',4',5'-三氟-2-硝基联苯,产率为50.7 %,合成路线如下:
该路线通过Diels-Alder反应、氧化芳构化等多步反应合成3',4',5'-三氟-2-硝基联苯,反应操作复杂,收率较低,且反应过程中使用的试剂1,3-丁二烯、正丁基锂容易爆炸,危险性高,不适合工业生产。
Yan M.等人和WO 2009156359公开了以3,4,5-三氟苯硼酸和邻氯硝基苯通过Suzuki偶联反应得到3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的合成路线,合成方法如下:
Yan M.等人报道的路线反应收率为96 %,但使用了商业不易得的配体,并且该方法需要柱层析,为实验室工艺,因此也不适合于大规模工业化生产(参见:Yan M.等, Anactive catalytic system for Suzuki–Miyaura cross-coupling reactions using lowlevels of palladium loading. Org. Bio. Chem., 2017, 15(18), 3924-3929.). WO2009156359公开了一种以在催化剂PdCl2(0.2 mol %)和配体2,2-二甲基-1,3-二(二苯基膦)丙烷,并在高温、高压下合成3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的方法,所述的配体无购买来源,合成环境需要的高温、高压,很难在工厂生产中大规模应用。
CN 107344913描述一种以邻硝基苯甲酸和3,4,5-三氟溴苯为原料,通过脱羧偶联得到3',4',5'-三氟-2-硝基联苯,合成方法如下:
该路线原料,采用了昂贵的催化剂二(乙酰丙酮)钯Pd(acac)2(0.67 mol %),于190℃反应22 h,不适用于工业化生产。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法。
本发明合成3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的工艺路线为:以式(I)所示的3,4,5-三氟溴苯为起始原料,经格式化反应生成3,4,5三氟苯基溴化镁,3,4,5三氟苯基溴化镁再经硼酸化反应得到式(II)所示的3,4,5-三氟苯硼酸,3,4,5-三氟苯硼酸再经偶联反应得到式(III)所示的3',4',5'-三氟-2-硝基联苯,3',4',5'-三氟-2-硝基联苯再通过还原反应得到式(IV)所示的3',4',5'-三氟-2-氨基联苯目标产物。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于以3,4,5-三氟溴苯为起始原料,依次经格式化反应、硼酸化反应和偶联反应得到3',4',5'-三氟-2-硝基联苯,3',4',5'-三氟-2-硝基联苯再通过还原反应得到目标产物3',4',5'-三氟-2-氨基联苯。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于以3,4,5-三氟溴苯为起始原料,制备3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的具体步骤如下:
1)在氮气保护且引发剂1,2-二溴乙烷存在作用下,镁屑和3,4,5-三氟溴苯在四氢呋喃溶剂中于5~30℃下进行格式化反应,格式化反应结束后,反应液再与硼酸化试剂于-30~ -27℃下进行硼酸化反应,硼酸化反应结束后加入稀盐酸在室温下搅拌水解3~5h,然后加入乙酸乙酯萃取,取有机相浓缩后,浓缩剩余物用二氯甲烷洗涤,干燥得到白色固体3,4,5-三氟苯硼酸;
2)将步骤1)得到的3,4,5-三氟苯硼酸和邻氯硝基苯加入反应瓶中,加入溶剂A搅拌溶解至两相澄清,加入TBAB、K3PO4、钯基催化剂和磷配体IV,在氮气保护且90-100℃下搅拌反应15~20 h,反应结束后,反应液冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取,取有机相浓缩后,浓缩剩余物用异丁醇重结晶,得淡黄色固体3',4',5'-三氟-2-硝基联苯。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤1)中,硼酸化试剂为硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三异丙酯、硼酸三叔丁酯中的任意一种,优选为硼酸三甲酯;镁屑、3,4,5-三氟溴苯以及硼酸化试剂的摩尔比为1 : 1~2 : 1~2;进行格式化反应的温度为20℃。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤2)中,钯基催化剂为PdCl2、Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4、PdCl2(PPh3)2、Pd(dppf)Cl2中的任意一种,优选为Pd(PPh3)4;磷配体IV为1,1'-双(二苯膦基)二茂铁、三环己基膦四氟硼酸盐、PPh3、1,3-双(二苯基膦)丙烷中的任意一种,优选为三环己基膦四氟硼酸盐;所述溶剂A为乙醇,或者二氯甲烷,或者甲苯、四氢呋喃、水、异丙醇中的两种以上混合溶剂,所述溶剂A优选为体积比为4~6 : 4~6 : 1的甲苯、异丙醇和水的混合溶剂。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤2)中,钯基催化剂与邻氯硝基苯的投料摩尔比为0.01%~0.08% : 1,优选为0.02% : 1;所述3,4,5-三氟苯硼酸和邻氯硝基苯的摩尔比为1-1.5:1,优选为1.3:1。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤2)中,磷配体IV与邻氯硝基苯的投料摩尔比为0.01%~0.04% : 1;TBAB与邻氯硝基苯的投料摩尔比为10%-20% : 1,优选为15% : 1。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述3',4',5'-三氟-2-硝基联苯通过还原反应制备3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的具体步骤如下:
将3',4',5'-三氟-2-硝基联苯加入反应瓶中,加入醇类溶剂,加入金属催化剂V和有机碱,在氢气气氛下,于80-90℃温度下搅拌反应7-9小时,反应结束后,将反应液过滤,滤液蒸馏回收溶剂,即得到3',4',5'-三氟-2-氨基联苯;所述金属催化剂V为铝镍合金粉、Pd/C催化剂中的任意一种,所述Pd/C催化剂中的钯负载量为3~10%,优选为5%;有机碱为三乙胺、4-二甲氨基吡啶中的任意一种。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述金属催化剂V为铝镍合金粉,所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为40~60 : 50,优选为53 : 47;3',4',5'-三氟-2-硝基联苯与金属催化剂V的质量比为1:0.08-0.5,优选为1:0.1。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述有机碱为三乙胺,3',4',5'-三氟-2-硝基联苯与有机碱的摩尔比为1 : 2-5,优选为1:3。
所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述醇类溶剂为无水甲醇或无水乙醇;进行搅拌反应时,氢气的压力为0.8~1.2MPa,优选为1.0MPa。
相对于现有技术,本发明取得的有益效果是:
(1)本发明进行了3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的化学合成方法的探索,提供了一种收率高,反应条件温和,操作简便易行,适宜于大规模工业化生产的方法,这为生产氟唑菌酰胺提供了另一种可行性较高的选择,并在此过程中通过3,4,5-三氟溴苯开始经格式化、硼酸化、偶联等步骤至3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的路线,3',4',5'-三氟-2-硝基联苯通过还原可以得到氟唑菌酰胺关键中间体3',4',5'-三氟-2-氨基联苯。
(2)本发明提供了化合物3',4',5'-三氟-2-氨基联苯合成的新路线,此路线为工艺操作简单,反应条件温和,原子经济型较高,产率较高,分离提纯简单。其中3',4',5'-三氟-2-硝基联苯合成的过程中,催化剂用量为0.02%,使工业成本降低,适宜于大规模工业化应用,而且合成3',4',5'-三氟-2-硝基联苯时,采用铝镍合金粉催化还原,采用了Pd/C和铝镍合金粉,减少污染,成本低,对环境友好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1 3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺(IV)的合成。
投料质量比为3',4',5'-三氟-2-硝基联苯 : 铝镍合金粉=1 : 0.08,所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为53 : 47。
向500mL高压釜中加入3',4',5'-三氟-2-硝基联苯(45.5 g,0.18 mol)、催化剂铝镍合金粉3.64 g、三乙胺(36.36 g,0.36mol)和无水乙醇(300 mL),釜内氢气压力1.0 MPa,温度80℃下,搅拌反应8h。待反应结束后,反应液过滤,回收铝镍合金粉,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各200 mL,室温下搅拌10 min后,静置分层,取有机层干燥、浓缩,得3',4',5'-三氟-2-氨基联苯34.9 g,收率87%。其物化数据如下:1H NMR (d6-CDCl3) δ:7.16 (t,1H), 7.11 – 7.02 (m, 3H), 6.81 (t, 1H), 6.75 (d, 1H)。
实施例2 3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺(IV)的合成。
投料质量比为3',4',5'-三氟-2-硝基联苯 : 铝镍合金粉=1 : 0.1,所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为53 : 47。
向500mL高压釜中加入3',4',5'-三氟-2-硝基联苯(45.5 g,0.18 mol)、铝镍合金粉4.55 g、三乙胺(36.36 g,0.36 mol)和无水乙醇(300 mL),釜内氢气压力1.0 MPa,温度90℃下,搅拌反应8h,待反应结束后,反应液过滤,回收铝镍合金粉,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各200 mL,室温下搅拌10min后,静置分层,取有机层干燥、浓缩,得3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺37.3 g,收率93%。
实施例3 3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺(IV)的合成。
投料质量比为3',4',5'-三氟-2-硝基联苯 : 铝镍合金粉=1 : 0.5,所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为53 : 47。
向500mL高压釜中加入3',4',5'-三氟-2-硝基联苯(45.5 g,0.18 mol)、铝镍合金粉22.7 g、三乙胺(36.4 g,0.36 mol)和无水甲醇(300 mL),釜内氢气压力1.0 MPa,温度80℃下,搅拌反应8h,待反应结束后,反应液过滤,回收铝镍合金粉,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各200 mL,室温下搅拌10min后,静置分层,取有机层干燥、浓缩,得3',4',5'-三氟-2-氨基联苯(IV)37.3g,收率93%。
实施例4 3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺(IV)的合成。
投料物质的量比为3',4',5'-三氟-2-硝基联苯: 三乙胺=1 : 3。
向500mL高压釜中加入3',4',5'-三氟-2-硝基联苯(45.5 g,0.18 mol),铝镍合金粉4.55 g(所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为53 : 47)、三乙胺(54.5 g,0.54 mol)和无水乙醇(300 mL),釜内氢气压力1.0 MPa,温度90℃下,搅拌反应8h,待反应结束后,反应液过滤,回收铝镍合金粉,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各200 mL,室温下搅拌10min后,静置分层,取有机层干燥、浓缩,得3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺38.1 g,收率95%。
实施例5 3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺(IV)的合成。
投料物质的量比为3',4',5'-三氟-2-硝基联苯 : 三乙胺=1 : 5。
向500mL高压釜中加入3',4',5'-三氟-2-硝基联苯(45.5 g,0.18 mol)、铝镍合金粉4.55 g(所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为53 : 47)、三乙胺(90.9 g,0.90 mol)和无水乙醇(300 mL),釜内氢气压力1.0 MPa,温度90℃下,搅拌反应8h,待反应结束后,反应液过滤,回收铝镍合金粉,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各200 mL,室温下搅拌10min后,静置分层,取有机层干燥、浓缩,得3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺38.1 g,收率95%。
实施例6 3',4',5'-三氟-[1,1'-联苯] -2-胺(IV)的合成。
催化剂用5% Pd/C代替铝镍合金粉,投料质量比为3',4',5'-三氟-2-硝基联苯 :5% Pd/C=1 : 0.05。
催化剂用5% Pd/C投料量为2.275g,其余投料量及操作过程同实施例5,得3,4,5-三氟苯硼酸38.1 g,收率95%。
实施例7 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比为催化剂Pd(PPh3)4 : 邻氯硝基苯=0.0095% : 1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(22.88 g, 0.13 mol)、TBAB(4.83 g, 0.015 mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(11 mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(7 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,反应液冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异丁醇重结晶,得到淡黄色目标产物20.2g,产80%。其物化数据如下: 1HNMR(d6-CDCl3) δ:7.91 (d, 1H), 7.63 (t, 1H), 7.54 (d, 1H), 7.36 (d, 1H), 6.92(t, 2H)。
实施例8 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比为催化剂Pd(PPh3)4 : 邻氯硝基苯=0.02% : 1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(22.88 g, 0.13 mol)、TBAB(4.83g, 0.015mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3 mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(23 mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(14 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异丁醇重结晶,得到淡黄色目标产物23.5 g,产率93%。
实施例9 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比为催化剂Pd(PPh3)4 : 邻氯硝基苯=0.08% : 1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(22.88 g, 0.13 mol)、TBAB(4.83 g, 0.015 mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(92 mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(56 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异丁醇重结晶,得到淡黄色目标产物23.7 g,产率94%。
实施例10 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比3,4,5-三氟苯硼酸(II)与邻氯硝基苯=1.5:1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(26.4 g, 0.15 mol)、TBAB(4.83 g, 0.015 mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3 mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(23 mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(14 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异丁醇重结晶,得到淡黄色目标产物23.02 g,产率91%。
实施例11 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比3,4,5-三氟苯硼酸(II)与邻氯硝基苯=1:1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(17.6g, 0.1mol)、TBAB(4.83g, 0.015mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3 mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(23mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(12 mg),在N2保护下加热回流反应137。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异丁醇重结晶,得到淡黄色目标产物15.18 g,产率60%。
实施例12 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比3,4,5-三氟苯硼酸(II)与邻氯硝基苯=1.3:1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(22.8 g, 0.13 mol)、TBAB(4.83 g, 0.015 mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3 mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(23 mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(14 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异丁醇重结晶,得到淡黄色目标产物23.02 g,产率91%
实施例13 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比TBAB : 邻氯硝基苯=20% : 1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(26.4 g, 0.15 mol)、TBAB(6.4 g, 0.02 mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3 mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(23mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(14 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异甲醇重结晶,得到淡黄色目标产物22.7 g,产率90%
实施例14 3',4',5'-三氟[1,1'-联苯] -2-硝基(III)的合成。
投料物质的量比TBAB : 邻氯硝基苯=10% : 1。
在带有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入邻氯硝基苯(15.75 g, 0.1 mol)、3,4,5-三氟苯硼酸(26.4 g, 0.15 mol)、TBAB(3.22 g, 0.01mol)、磷酸钾(63.6 g, 0.3 mol),加入体积比为5:5:1的甲苯-水-异丙醇混合溶剂(550mL),搅拌至两相澄清,加入Pd(PPh3)4(23mg)、三环己基膦四氟硼酸盐(14 mg),在N2保护下加热回流反应17h。反应结束后,冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,用异甲醇重结晶,得到淡黄色目标产物17.71 g,产率70%。
实施例15 3,4,5-三氟苯硼酸(II)的合成。
格式试剂保温反应温度为5℃。
预先将3,4,5-三氟溴苯28.476 g (0.14mol)溶于70mL THF中,配制形成3,4,5-三氟溴苯溶液。
预先将硼酸三甲酯(64.4 g,0.28 mol)溶于THF(50 mL)中,配制形成硼酸三甲酯溶液。
在装有温度计、恒压滴液漏斗的1000 mL干燥三口瓶中,加入镁屑3.8g (0.16mol),THF(30 mL),在N2保护下在滴加1mL 1,2-二溴乙烷和5mL上述配置的3,4,5-三氟溴苯溶液,在5~10℃下引发反应,出现大量气泡温度迅速上升,溶液慢慢变为灰黑色,并控制温度在10℃下滴加剩余的上述配置的3,4,5-三氟溴苯溶液,溶液缓慢变为黑灰色,滴加完毕后,在5℃下保温反应2h(即格式试剂保温反应温度为5℃)。然后将反应液降温至-30~-27℃左右,逐滴缓慢滴加上述配制的硼酸三甲酯溶液,滴加完毕后,于-30℃下保温继续反应2h。反应结束后,于室温滴加稀盐酸(135 mL浓度为12%的稀盐酸),滴毕室温搅拌4h,用乙酸乙酯萃取(50 mL×3),合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,减压蒸馏除去有机相,蒸馏剩余物中加入二氯甲烷20 mL,搅拌5min,抽滤得白色固体用少量二氯甲烷洗涤,干燥,得白色粉末3,4,5-三氟苯硼酸14.78 g,收率60%。其物化数据如下:1H NMR(d6-CDCl3) δ:8.55 (s,2H), 7.67 – 7.58 (m, 2H)。
实施例16 3,4,5-三氟苯硼酸(II)的合成。
格式试剂保温反应温度为20℃。
格式试剂保温的反应温度为20℃,其余投料量及操作过程同实施例15,最终得3,4,5-三氟苯硼酸20.2 g,收率82%。
实施例17 3,4,5-三氟苯硼酸(II)的合成。
格式试剂保温温度为30℃。
格式试剂保温的反应温度为30℃,其余投料量及操作过程同实施例15,得3,4,5-三氟苯硼酸16.016 g,收率65%。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (13)
1.一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于以3,4,5-三氟溴苯为起始原料,依次经格氏 化反应、硼酸化反应和偶联反应得到3',4',5'-三氟-2-硝基联苯,3',4',5'-三氟-2-硝基联苯再通过还原反应得到目标产物3',4',5'-三氟-2-氨基联苯;
以3,4,5-三氟溴苯为起始原料,制备3',4',5'-三氟-2-硝基联苯的具体步骤如下:
1)在氮气保护且引发剂1,2-二溴乙烷存在作用下,镁屑和3,4,5-三氟溴苯在四氢呋喃溶剂中于5~30℃下进行格氏 化反应,格氏 化反应结束后,反应液再与硼酸化试剂于-30 ~-27℃下进行硼酸化反应,硼酸化反应结束后加入稀盐酸在室温下搅拌水解3~5h,然后加入乙酸乙酯萃取,取有机相浓缩后,浓缩剩余物用二氯甲烷洗涤,干燥得到白色固体3,4,5-三氟苯硼酸;
2)将步骤1)得到的3,4,5-三氟苯硼酸和邻氯硝基苯加入反应瓶中,加入溶剂A搅拌溶解至两相澄清,加入TBAB、K3PO4、钯基催化剂和磷配体IV,在氮气保护且90-100℃下搅拌反应15~20 h,反应结束后,反应液冷却至室温,加水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取,取有机相浓缩后,浓缩剩余物用异丁醇重结晶,得淡黄色固体3',4',5'-三氟-2-硝基联苯;
步骤1)中,硼酸化试剂为硼酸三甲酯;
步骤2)中,钯基催化剂为Pd(PPh3)4;磷配体IV为三环己基膦四氟硼酸盐;钯基催化剂与邻氯硝基苯的投料摩尔比为0.02% : 1;所述3,4,5-三氟苯硼酸和邻氯硝基苯的摩尔比为1.3:1。
2.如权利要求1所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤1)中,镁屑、3,4,5-三氟溴苯以及硼酸化试剂的摩尔比为1 : 1~2 : 1~2;进行格氏 化反应的温度为20℃。
3.如权利要求1所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤2)中,所述溶剂A为乙醇,或者二氯甲烷,或者甲苯、四氢呋喃、水、异丙醇中的两种以上混合溶剂。
4.如权利要求3所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤2)中,所述溶剂A为体积比为4~6 : 4~6 : 1的甲苯、异丙醇和水的混合溶剂。
5.如权利要求1所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于步骤2)中,磷配体IV与邻氯硝基苯的投料摩尔比为0.01%~0.04% : 1;TBAB与邻氯硝基苯的投料摩尔比为10%-20% : 1。
6.如权利要求5所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于TBAB与邻氯硝基苯的投料摩尔比为15% : 1。
7.如权利要求1所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述3',4',5'-三氟-2-硝基联苯通过还原反应制备3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的具体步骤如下:将3',4',5'-三氟-2-硝基联苯加入反应瓶中,加入醇类溶剂,加入金属催化剂V和有机碱,在氢气气氛下,于80-90℃温度下搅拌反应7-9小时,反应结束后,将反应液过滤,滤液蒸馏回收溶剂,即得到3',4',5'-三氟-2-氨基联苯;所述金属催化剂V为铝镍合金粉、5%Pd/C催化剂中的任意一种;有机碱为三乙胺、4-二甲氨基吡啶中的任意一种。
8.如权利要求7所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述金属催化剂V为铝镍合金粉,所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为40~60 : 50;3',4',5'-三氟-2-硝基联苯与金属催化剂V的质量比为1:0.08-0.5。
9.如权利要求8所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述铝镍合金粉中的铝、镍质量比为53 : 47;3',4',5'-三氟-2-硝基联苯与金属催化剂V的质量比为1:0.1。
10.如权利要求7所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述有机碱为三乙胺,3',4',5'-三氟-2-硝基联苯与有机碱的摩尔比为1 : 2-5。
11.如权利要求10所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于3',4',5'-三氟-2-硝基联苯与有机碱的摩尔比为1:3。
12.如权利要求7所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于所述醇类溶剂为无水甲醇或无水乙醇;进行搅拌反应时,氢气的压力为0.8~1.2MPa。
13.如权利要求12所述的一种3',4',5'-三氟-2-氨基联苯的化学合成方法,其特征在于进行搅拌反应时,氢气的压力为1.0MPa。
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