CN114315760A - 一种2-氯-1-（4-吗啉苯基）-1-丁酮的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2‑氯‑1‑(4‑吗啉苯基)‑1‑丁酮的制备方法及其应用，所述方法以1‑(4‑吗啉苯基)‑1‑丁酮和氯气为原料，并加入浓度为30％～85％硫酸作为助剂，保温反应，得到2‑氯‑1‑(4‑吗啉苯基)‑1‑丁酮；硫酸的加入能显著提高氯代反应的选择性，提升α‑氯代产物收率，减少苯环取代产生的副产物，相较于溴代工艺，明显降低了工艺成本，且制备过程中副产物少，产物纯度高，解决了传统氯代工艺存在的副产物多，影响产品品质和收率的问题，且本发明所述方法对硫酸浓度的适用范围较宽，保温反应结束后硫酸相便于分离，能实现硫酸的循环套用，降低工艺成本。
Description
技术领域
本发明属于光引发剂制备领域，涉及一种2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备方法及其应用。
背景技术
2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮均属于α-氨基酮类光引发剂，其具有热稳定性好、储存期长，溶解性好，色浅、抗黄变性能好、光固化速度快、且深层固化性能好的特点，适用于有色体系，广泛应用于光固化涂料、油墨等领域；
CN107513012A公开了2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的合成方法，即以氯苯为原料制备1-(4-氯苯基)-1-丁酮并作为中间体使用，之后通过溴素溴化、二甲胺胺化、氯苄苄基化、重排及吗啉化反应，得到上述α-氨基酮类光引发剂；US5077402公开了以氟苯为原料制备中间体1-对氟苯基-1-丁酮，然后对中间体进行溴代，将溴代中间体溶于乙醚，加入二甲胺的乙醚溶液，保温反应，脱溶，产物溶于乙腈，搅拌下缓慢向其中滴加溴化苄，反应、脱溶，产物溶于水中，加入氢氧化钠溶液，反应后降温，反应混合物用乙醚萃取，干燥脱溶，将得到的产物、吗啉、碳酸钾和二甲基亚砜加入到反应容器中，在160℃下搅拌反应12h，反应完全后，降至室温，倒入冰水中，用二氯甲烷萃取，干燥脱溶，粗品用乙醇结晶，得到2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮；上述制备工艺中均采用溴代工艺，而溴素的成本较高；另外，上述工艺采用氯苯作为原料时，其关键反应过程，包括吗啉取代反应需在加压条件下进行，其增加了设备成本，且反应过程中需加入氯化亚铜等催化剂，增加后处理难度；而氟苯的成本较高，且工艺过程操作复杂，工艺成本高；
卤代反应是上述光引发剂制备过程的关键步骤之一，氯代反应相较于溴代反应具有成本低、后续回收操作简单的优势，但氯代反应过程中易发生苯环上的取代反应，因而造成α-氯代产物的选择性差，产物纯度低、收率低的问题，无法满足产品纯度及收率的要求，且提纯难度较高。
因此，开发一种成本低、副产物少，产品收率高、纯度高的2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备方法及其应用仍具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备方法及其应用，所述方法以1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和氯气为原料，并加入浓度为30％～85％硫酸作为助剂，保温反应，得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮；硫酸的加入能显著提高氯代反应的选择性，提升α-氯代产物收率，减少苯环取代产生的副产物，可用于2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备，相较于溴代工艺，明显降低了工艺成本，且制备过程中副产物少，产物纯度高，解决了传统氯代工艺存在的副产物多，影响产品品质和收率的问题，且本发明所述方法对硫酸浓度的适用范围较宽，保温反应结束后硫酸相便于分离，能实现硫酸的循环套用，降低工艺成本。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备方法，所述制备方法包括：将1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和硫酸混合，之后通入氯气，进行保温反应，得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，硫酸的浓度为30％～85％，例如35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％等。
2-卤素-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮是光引发剂369和光引发剂379制备过程中的重要中间体，以1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮为原料，若采用溴代工艺，其存在着溴素成本高，后续回收操作复杂的问题；而氯代工艺则存在着反应过程中副产物多，影响产品品质和收率的问题；为了解决上述技术问题，本发明通过研究发现，以1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和氯气为原料，并加入浓度为30％～85％的硫酸作为助剂，其能有效降低氯代反应过程副反应的发生，从而提升α-氯代反应的选择性，促进生成α-氯代产物，提升产物收率和纯度；本发明所述制备方法经后续工艺制备得到的2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的纯度可达99％以上，收率可达87％以上，且相较于溴代工艺，具有成本低，后续回收简单的优势。
本发明通过对上述1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和氯气的反应过程的研究发现，在未添加硫酸助剂的氯代反应的过程中，由于苯环上的吗啉为供电子基团，反应过程中，除了发生α-氯代外，苯环上也会发生氯取代反应，造成副产物的大量生成，造成α-氯代反应的选择性低，产物收率低、纯度低的问题；为克服上述问题，本发明通过研究发现，在上述氯代反应过程中，加入浓度为30％～85％的硫酸作为助剂，其能使得吗啉基团电子特性发生转变，由供电子基团转变为吸电子基团，从而减弱苯环上的氯取代反应，进而达到显著提升α-氯代反应选择性的效果。本发明优选硫酸的浓度在上述范围内，氯代反应具有高的选择性；而当硫酸的浓度过低时，不利于硫酸的回收和利用，也会产生大量的废酸水。
本发明上述制备方法的反应方程式如下所示：
在上述反应过程中硫酸作为助剂，其加入使得苯环上连接的吗啉基团的电子状态发生变化，由供电子状态转变为吸电子状态，进而减弱了苯环上氯代反应的发生，为提升α-氯代反应的选择性提供了保证，其对于得到高纯度、高收率的α-氯代产物具有重要意义。
相较于本发明所述氯代工艺，传统溴代反应过程不仅需在有机溶剂条件下进行，其反应过程中加入浓硫酸，把反应产生的副产物HBr氧化成溴素从而减少溴素的添加量，所以为了维持浓硫酸的强氧化性，必须要加足量的硫酸才能保证其将产生的HBr最大量的氧化成溴素，充分利用溴素中两个溴原子，从而减少溴素的加入量，其能起到一定的加快反应速率的作用，但其对溴代反应过程中α-溴代产物的选择性并无明显影响，与本发明所述方法中硫酸助剂的作用并不相同，所带来的效果也不同。
优选地，氯气的用量为1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮物质的量的0.95～1.1倍，例如1倍或1.05倍等。
氯气的通入速率优选先快后慢的方式，尤其在前2/3左右的氯气通入可以快，后剩余的氯气缓慢的通入。主要是因为a-H有2个，如果后期通氯速率过快，会发生双氯取代的副反应。
优选地，所述1-(4-吗啉苯基)丁酮与硫酸中H2SO4的质量比为1.2～1.8:1，例如1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1或1.7:1等。
本发明中，原料及助剂的加入配比在上述范围内，其有利于提升α-氯代反应的选择性，并降低副产物的生成，而当硫酸的加入量过低时，助剂作用不足，且反应结束后硫酸相不能直接分出，需要加入大量水才能分液，所得的稀释的硫酸不能重复利用，不能有效减少废酸水的产生，环境压力大，当硫酸的加入量过高时，会溶解较多的产物造成产率低或者需用更多的溶剂多次萃取，同时也造成硫酸的浪费，不符合经济效益的要求。
优选地，所述保温反应的温度为75℃～85℃，例如76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃或84℃等。
本发明所述保温反应在上述温度范围内进行，其有利于提升氯代反应过程中对α-氯代产物的选择性。当保温反应的温度过低时，硫酸的加入使得苯环上连接的吗啉基团的电子状态发生变化，由供电子状态转变为吸电子状态，同时氧原子上的孤对电子偏向苯环，使羰基和a-位发生烯醇化的倾向变弱，氯代反应速率相对较慢；当保温反应的温度过高时，二取代的副反应增多，同时也增加能源成本，氯化氢的排出更快，有不能有效吸收的风险。
优选地，所述保温反应后还包括在保温反应得到的反应液中加入有机溶剂和水，进行萃取、分液，得到第一有机相和硫酸相。
此处加入水的质量和初始硫酸的浓度有关，控制加入水的质量使得所得硫酸相中硫酸的浓度调整为30％～70％范围内为宜；硫酸的浓度在这个范围能很好的与有机溶剂分层，也不会溶解很多产物。例如使用30g 80％的硫酸参与反应，反应后，加入水的量为5.3～50g(计算过程[(30*0.8)/0.7]-30～[(30*0.8)/0.3]-30)。如果使用的硫酸浓度在30％-70％，则不需要额外加入水，即水的加入量为0。
本发明所述制备方法的保温反应结束后，硫酸通过分层分离，分离后的硫酸相可以反复套用。
此处有机溶剂选自可与水通过静置分液实现分离的有机溶剂。
优选地，所述有机溶剂选自甲苯、二氯甲烷或二氯乙烷中的任意一种或至少两种的组合。
本发明所述制备方法中，采用上述有机溶剂对保温反应后的反应液中的产物进行萃取分离，其中第一有机相中包含反应产物，其便于与硫酸相分层。
优选地，所述水的加入量使得所得硫酸相的浓度为30-70％，例如35％、40％、45％、50％、55％、60％或65％等。
优选地，所述制备方法还包括将第一有机相进行碱洗，分液，得到第二有机相和水相。
或，对硫酸相进行萃取，得到萃取有机相，将萃取有机相和第一有机相混合，之后经碱洗，分液，得到第二有机相和水相；
优选地，对硫酸相进行萃取的方法包括：将硫酸相与有机溶剂混合，进行萃取，得到萃取有机相。
本发明中，第二有机相为2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
此处通过有机溶剂洗涤硫酸相，实现硫酸相中产物的回收，进而提升反应收率，并降低硫酸相中反应产物的含量，便于循环套用。
优选地，所述碱洗采用的洗涤剂为饱和碳酸钠溶液。
第二方面，本发明提供了一种光引发剂的制备方法，所述光引发剂为2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，所述制备方法包括以下步骤：
(1)采用如第一方面所述方法制备得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液；
(2)在步骤(1)的溶液中加入二甲胺水溶液和碱金属碳酸盐，进行反应，得到2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液；
(3)在步骤(2)所得溶液中加入(4-甲基)氯化苄或氯化苄，保温反应；
(4)在步骤(3)得到的反应液中加入碱液，进行反应，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
本发明上述制备方法的反应过程如下所示；
传统2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备方法多采用溴代反应，溴素的反应活性较氯气低，选择性较氯气好，副反应较少，而较少采用氯代反应，因氯代反应存在副反应多、产物品质和收率不高的问题，进而影响其使用；本发明基于对氯代工艺过程的研究发现，其副反应多为苯基氯代反应；其原因可能在于苯环上吗啉基团的存在，吗啉基团为供电子基团，使得苯环上氯代反应的活性较高；基于氯代反应成本较低的考虑，本发明通过优化氯代反应工艺，在2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备过程中加入特定浓度的硫酸作为助剂，其使得苯环上的吗啉基团由供电子基团转变为吸电子基团，进而使得苯环上氯代反应得到抑制，使得目标产物α-氯代产物的比例明显提升，改善反应的选择性；本发明基于上述氯代工艺的改进，其所得2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的产物纯度可达99％以上，且收率较高；相较于溴代工艺，本发明所述方法实现了低成本的工艺改进。
优选地，步骤(2)中二甲胺水溶液的质量浓度为20％～45％，例如25％、30％、35％或40％等。
优选地，步骤(2)中所述碱金属碳酸盐为碳酸钠。
优选地，步骤(2)中加入的二甲胺水溶液中二甲胺的摩尔量与步骤(1)所述溶液中2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的摩尔量之比为(1-5):1，例如2:1、3:1或4:1等。
优选地，步骤(2)中加入的二甲胺水溶液中二甲胺的摩尔量与碱金属碳酸盐的摩尔量之比为1.5～2.5:1，例如1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1或2.5:1等，优选为1.8～2.2:1。
优选地，步骤(2)中进行反应的过程中伴随搅拌。
优选地，步骤(2)中进行反应的温度为10℃～60℃，例如15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃或55℃等，优选为20℃～45℃。
本发明步骤(2)中反应可在室温下进行。
优选地，步骤(2)中反应结束后还包括分液，得到第三有机相和水相。
此处第三有机相中包含反应中间产物2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮。
优选地，步骤(2)中还包括将所述第三有机相进行水洗，分液，得到所述2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
优选地，步骤(3)中保温反应的温度为70℃～80℃，例如71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃或79℃等。
优选地，步骤(3)中加入的(4-甲基)氯化苄或氯化苄的摩尔量与步骤(2)中加入的二甲胺水溶液中二甲胺的摩尔量之比为0.5～0.8，例如0.55、0.6、0.65、0.7或0.75等，优选为0.55～0.65。
优选地，步骤(4)所述碱液为氢氧化钠溶液。
优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为10wt％～40wt％，例如11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％或19wt％等。
优选地，步骤(4)中加入的碱液的摩尔量与步骤(3)中加入的(4-甲基)氯化苄或氯化苄的摩尔量之比为1.5～1.8，例如1.55、1.6、1.65、1.7或1.75等。
优选地，步骤(4)中碱液的加入方式为滴加。
优选地，步骤(4)中进行反应的时间为1.5h～3h，例如1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.5h或2.8h等。
优选地，步骤(4)中反应结束后还包括降温、分液，得到产物有机相和反应液水相。
优选地，所述制备方法还包括将所述产物有机相进行水洗，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
优选地，所述制备方法还包括将反应液水相和有机溶剂进行混合，萃取，得到萃取有机相，将萃取有机相与产物有机相混合，水洗，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
优选地，所述制备方法还包括将2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液进行脱溶，重结晶，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体。
优选地，所述重结晶的溶剂为小分子醇，优选为甲醇或乙醇。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(a)在反应容器中加入1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和硫酸，搅拌均匀，加热至75℃～85℃，缓慢通入氯气，保温反应，液相色谱监测反应至反应完全；
其中，所述硫酸的浓度为30％～85％，所述1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和硫酸的质量之比为1.2～1.8；
(b)待步骤(a)中反应结束后，向步骤(a)的反应液中加入有机溶剂和水，搅拌，静置分层，得到第一有机相和浓度为30％～70％的硫酸相；将硫酸相与有机溶剂混合萃取，得到萃取有机相；将所述第一有机相和所述萃取有机相混合，之后加入饱和碳酸钠溶液进行洗涤，得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液；
(c)在步骤(b)得到的2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液中加入二甲胺水溶液和碳酸钠，室温下进行搅拌反应，液相色谱仪监测反应至反应完全，静置分液，水洗，得到2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液；
其中，二甲胺水溶液中的二甲胺与2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的物质的量之比为(1-5):1；
其中，二甲胺水溶液中的二甲胺与碳酸钠的摩尔量之比为1.8～2.2:1；
(d)将步骤(c)得到的2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液加热到70℃～80℃，加入(4-甲基)氯化苄或氯化苄，保温反应，液相色谱监测反应至反应完全；
(e)将浓度为10wt％～40wt％的氢氧化钠溶液滴加至步骤(d)得到的反应液中，进行反应，之后降温至室温，静置分层，得到产物有机相和反应液水相，将所得反应液水相与有机溶剂混合萃取得到萃取有机相，将所得萃取有机相和所述产物有机相混合，水洗，脱溶，重结晶，得到纯度≥99％的2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体，其中，重结晶溶剂为甲醇或乙醇。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述制备方法以1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮为原料经氯代反应制备2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，并通过在氯代反应的过程中添加浓度为30-85％的硫酸作为助剂，将原料中苯环上的吗啉由供电子基团转变为吸电子基团，进而减弱苯环上氯代反应的活性，提升了氯代反应对α-氯代产物的选择性，其有利于后续反应得到高纯度的2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体，其纯度可达99％以上，收率可达87％以上；
(2)本发明所述制备方法采用氯代工艺，相较于传统溴代工艺，降低了2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的生产成本；
(3)本发明所述制备方法中，采用浓度为30-85％的硫酸作为助剂，氯代反应结束后，加入有机溶剂和水将硫酸相浓度调整为30-70％的区间，便于有机相和硫酸相的分层，且所得硫酸相能实现循环套用，降低废酸水的产生，提升原料利用率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的制备方法，具体包括以下步骤：
(a)在四口烧瓶中加入47g的1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和35g浓度为80％的硫酸，搅拌均匀，加热至80℃，缓慢通入14.2g氯气6h，保温反应，液相色谱监测反应至反应完全；
(b)待步骤(a)中反应结束后，向步骤(a)的反应液中加入150mL甲苯和19mL水，搅拌0.5h，静置分层，得到第一有机相和硫酸相；其中，将所述硫酸相与40mL甲苯混合进行萃取，得到萃取有机相；将所述第一有机相和所述萃取有机相混合，之后加入饱和碳酸钠溶液进行洗涤，得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液；
对步骤(b)得到的2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液的组成进行测试，其所得2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液的液相含量为97.8％；
步骤(b)得到的产物的H-NMR分析结果如下所示；
1H-NMR(400MHz,CDCl3):7.82(d,2H),6.69(d,2H),5.01(t,1H),3.68(d,4H),2.80(d,4H),1.77(m,2H),0.95(t,3H)。
步骤(b)所得硫酸相中硫酸的浓度为52％；
(c)将步骤(b)得到的2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液直接转移到1L四口瓶中，加入45g的40wt％的二甲胺水溶液和21.2g碳酸钠，室温下进行搅拌反应，液相色谱仪监测反应至反应完全，静置分层，得到有机相，之后经水洗，得到2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液；
对步骤(c)得到的2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液的组成进行测试，其所得2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液的液相含量为96.5％；
(d)将步骤(c)得到的2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的甲苯溶液加热到75℃，加入30.4g氯化苄，保温反应，液相色谱监测反应至反应完全；
(e)将106.7g浓度为15wt％的氢氧化钠溶液缓慢滴加至步骤(d)得到的反应液中，滴加完毕反应2h，之后降温至室温，静置分层，得到产物有机相和水相，将所得水相与40mL甲苯混合萃取得到萃取有机相，将所得萃取有机相和所述产物有机相混合，用100mL水水洗，脱溶，采用乙醇作为重结晶溶剂进行重结晶，得到65.5g浅黄色2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体。
步骤(e)得到的产物的H-NMR分析结果如下所示；1H-NMR(400MHz,CDCl3):7.79(d,2H),7.28-7.05(m,5H),6.71(d,2H),3.73(d,4H),2.76-2.60(m，6H),2.29(s,6H),1.55(q,2H),0.93(t,3H)。
对上述制备得到的2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的纯度进行测试，测试得到其纯度为99.1％，产物的收率为88.7％。
实施例2
本实施例将实施例1中步骤(b)得到的浓度为52％的硫酸进行套用，步骤(b)中仅加入150mL甲苯，不加入水，其他参数和条件与实施例1中完全相同。
对本实施例制备得到的2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的纯度进行测试，测试得到其纯度为99.0％，产物的收率为87.0％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(a)中，将35g浓度为80％的硫酸替换为70g浓度为40％的硫酸，步骤(b)中仅加入150mL甲苯，不加入水，其他参数和条件与实施例1中完全相同。
对本实施例制备得到的2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的纯度进行测试，测试得到其纯度为99.3％，产物的收率为89.2％。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于，将步骤(d)中氯化苄等摩尔量的替换为(4-甲基)氯化苄，步骤(d)用甲醇替代乙醇重结晶，其他参数和条件与实施例1中完全相同。
步骤(e)得到的产物的H-NMR分析结果如下所示；1H-NMR(400MHz,CDCl3):7.79(d,2H),7.18-7.05(m,4H),6.71(d,2H),3.73(d,4H),2.76-2.60(m,6H),2.37(s,3H),2.29(s,6H),1.55(q,2H),0.93(t,3H)。
本实施例所得产物2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的纯度为99.1％，产物的收率为88.5％。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(b)中仅加入150mL甲苯，不加入水，其他参数与实施例1中完全相同。
本实施例中，氯代反应结束后，萃取过程中未加入水，硫酸浓度过高，有机相和硫酸相分层不明显，分液效果较差。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，步骤(a)中氯代反应的过程中不加入硫酸，其他参数和条件与实施例1中完全相同。步骤(a)反应后得到的反应混合物通过液相检测，主成分仅占50％。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，步骤(a)中，将35g浓度为80％的硫酸替换为140g浓度为20％的硫酸，其他参数和条件与实施例1中完全相同。
本对比例所得产物2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体的纯度为96.1％，产物的收率为78.0％。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于，步骤(a)中氯代反应的过程中硫酸替换成0.3mol的醋酸，其他参数和条件与实施例1中完全相同。
步骤(a)反应后得到的反应混合物通过液相检测，主成分仅占70％。
对实施例和对比例中得到的产物的纯度进行测试，并计算其收率；
纯度测试的方法：高效液相色谱(HPLC)。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和硫酸混合，之后通入氯气，进行保温反应，得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，硫酸的浓度为30％～85％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，1-(4-吗啉苯基)丁酮与硫酸中H2SO4的质量比为1.2～1.8:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述保温反应的温度为75℃～85℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述保温反应后还包括在保温反应得到的反应液中加入有机溶剂和水，进行萃取、分液，得到第一有机相和硫酸相；
优选地，所述有机溶剂选自甲苯、二氯甲烷或二氯乙烷中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述水的加入量使得所得硫酸相的浓度为30～70％。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将第一有机相进行碱洗，分液，得到第二有机相和水相；
或，对硫酸相进行萃取，得到萃取有机相，将萃取有机相和第一有机相混合，之后经碱洗，分液，得到第二有机相和水相；
优选地，对硫酸相进行萃取的方法包括：将硫酸相与有机溶剂混合，进行萃取，得到萃取有机相；
优选地，所述碱洗采用的洗涤剂为饱和碳酸钠溶液。
6.一种光引发剂的制备方法，所述光引发剂为2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)采用如权利要求1-5任一项所述方法制备得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液；
(2)在步骤(1)的溶液中加入二甲胺水溶液和碱金属碳酸盐，进行反应，得到2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液；
(3)在步骤(2)所得溶液中加入(4-甲基)氯化苄或氯化苄，保温反应；
(4)在步骤(3)得到的反应液中加入碱液，进行反应，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中二甲胺水溶液的质量浓度为20％～45％；
优选地，步骤(2)中所述碱金属碳酸盐为碳酸钠；
优选地，步骤(2)中加入的二甲胺水溶液中二甲胺的摩尔量与步骤(1)所述溶液中2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的摩尔量之比为(1-5):1；
优选地，步骤(2)中加入的二甲胺水溶液中二甲胺的摩尔量与碱金属碳酸盐的摩尔量之比为1.5～2.5:1，优选为1.8～2.2:1；
优选地，步骤(2)中进行反应的过程中伴随搅拌；
优选地，步骤(2)中进行反应的温度为10℃～60℃，优选为20℃～45℃；
优选地，步骤(2)中反应结束后还包括分液，得到第三有机相和水相；
优选地，步骤(2)中还包括将所述第三有机相进行水洗，分液，得到所述2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中保温反应的温度为70℃～80℃；
优选地，步骤(3)中加入的(4-甲基)氯化苄或氯化苄的摩尔量与步骤(2)中加入的二甲胺水溶液中二甲胺的摩尔量之比为0.5～0.8。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述碱液为氢氧化钠溶液；
优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为10wt％～40wt％；
优选地，步骤(4)中加入的碱液的摩尔量与步骤(3)中加入的(4-甲基)氯化苄或氯化苄的摩尔量之比为1.5～1.8；
优选地，步骤(4)中碱液的加入方式为滴加；
优选地，步骤(4)中进行反应的时间为1.5h～3h；
优选地，步骤(4)中反应结束后还包括降温、分液，得到产物有机相和反应液水相；
优选地，所述制备方法还包括将所述产物有机相进行水洗，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液；
优选地，所述制备方法还包括将反应液水相和有机溶剂进行混合，萃取，得到萃取有机相，将萃取有机相与产物有机相混合，水洗，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液；
优选地，所述制备方法还包括将2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的溶液进行脱溶，重结晶，得到2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体；
优选地，所述重结晶的溶剂为小分子醇，优选为甲醇或乙醇。
10.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(a)在反应容器中加入1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和硫酸，搅拌均匀，加热至75℃～85℃，缓慢通入氯气，保温反应，液相色谱监测反应至反应完全；
其中，所述硫酸的浓度为30％～85％，所述1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮和硫酸的质量之比为1.2～1.8；
(b)待步骤(a)中反应结束后，向步骤(a)的反应液中加入有机溶剂和水，搅拌，静置分层，得到第一有机相和浓度为30％～70％的硫酸相；将硫酸相与有机溶剂混合萃取，得到萃取有机相；将所述第一有机相和所述萃取有机相混合，之后加入饱和碳酸钠溶液进行洗涤，得到2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液；
(c)在步骤(b)得到的2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液中加入二甲胺水溶液和碳酸钠，室温下进行搅拌反应，液相色谱仪监测反应至反应完全，静置分液，水洗，得到2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液；
其中，二甲胺水溶液中的二甲胺与2-氯-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮的物质的量之比为(1-5):1；
二甲胺水溶液中的二甲胺与碳酸钠的摩尔量之比为1.8～2.2:1；
(d)将步骤(c)得到的2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮溶液加热到70℃～80℃，加入(4-甲基)氯化苄或氯化苄，保温反应，液相色谱监测反应至反应完全；
(e)将浓度为10wt％～40wt％的氢氧化钠溶液滴加至步骤(d)得到的反应液中，进行反应，之后降温至室温，静置分层，得到产物有机相和反应液水相，将所得反应液水相与有机溶剂混合萃取得到萃取有机相，将所得萃取有机相和所述产物有机相混合，水洗，脱溶，重结晶，得到纯度≥99％的2-(4-甲基)苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体或2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮晶体，其中，重结晶溶剂为甲醇或乙醇。
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