CN114605476B - 烯丙基氯化钯二聚体的制备方法 - Google Patents

烯丙基氯化钯二聚体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种烯丙基氯化钯二聚体的制备方法,用1,5‑环辛二烯参与氯化钯和烯丙基氯反应,制备烯丙基氯化钯二聚体。其中,1,5‑环辛二烯加速了反应进程,大幅缩短了反应时间,使反应时间由现有技术的25小时缩短到3小时。而且后处理由现有技术的萃取脱溶等繁琐过程改为了简单的过滤,大大简化了后处理过程,简便了工艺操作。本发明收率高、产品纯度高,产能是现有技术的4倍,而且溶剂可直接套用于下次反应,没有三废产生,工艺绿色环保,尤其适合大规模工业化生产。

Description

烯丙基氯化钯二聚体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种烯丙基氯化钯二聚体的制备方法,属于有机合成技术领域。
背景技术
烯丙基氯化钯二聚体在现代有机合成和实际应用中有着重要的作用,其主要作为催化剂用于Suzuki,Heck,Negishi等偶联反应中,并在液晶材料、光功能配合物等物质的合成中有着极为广泛的应用。
现有制备烯丙基氯化钯二聚体的方法是,以氯化钯为起始原料,与氯化钾形成离子状态,再与烯丙基氯络合,生成烯丙基氯化钯二聚体,然后用二氯甲烷萃取,有机相脱溶,干燥得到烯丙基氯化钯二聚体。该方法虽然收率较高,但反应时间太长,通常需要25小时才能完成;而且后处理需要萃取、脱溶等步骤,较为繁琐;还需要耗费大量的水溶解固体原料或作为反应溶剂,因此造成产能低下并伴有废水、废有机溶剂产生。
如何缩短烯丙基氯化钯二聚体的生产时间,简化后处理,提高产能,避免产生三废,是烯丙基氯化钯二聚体制备领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的烯丙基氯化钯二聚体的制备方法,大幅缩短了反应时间,提高了产能,简化了后处理过程,不产生三废,有效解决了现有技术中存在的问题。
本发明提供了一种烯丙基氯化钯二聚体的制备方法,其特征在于,用1,5-环辛二烯参与氯化钯和烯丙基氯反应,制备式(I)所示的烯丙基氯化钯二聚体
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,所述的制备方法,包括:在惰性气体保护下,向反应容器中加入氯化钯、1,5-环辛二烯、烯丙基氯和甲苯,在70~100℃的温度下反应0.5小时以上,自然降温到0~30℃,过滤,滤饼干燥,得到式(I)所示的烯丙基氯化钯二聚体。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,1,5-环辛二烯与氯化钯的摩尔比大于0.5:1。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,1,5-环辛二烯与氯化钯的摩尔比为1~1.5:1。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,烯丙基氯与氯化钯的摩尔比大于1:1。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,甲苯为反应溶剂。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,甲苯与氯化钯的质量比大于3:1。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,反应中不加甲苯,而使用过量的烯丙基氯充当溶剂。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,反应时间为2~5小时。
根据本发明的一个具体但非限制性的实施方案,其中,过滤后的滤液直接套用于下次反应。
本发明的有益效果主要体现在:
1.本发明改用1,5-环辛二烯参与氯化钯与烯丙基氯反应,1,5-环辛二烯起催化剂作用,加速了反应进程,大幅缩短了反应时间,使反应时间由现有技术的25小时缩短到3小时。
2.本发明的辅料全是液体,而产物除了烯丙基氯化钯二聚体是固体以外再无其它固体杂质,因此后处理由现有技术的萃取脱溶等繁琐过程改为了简单的过滤,大大简化了后处理,简便了工艺操作,尤其适合大规模工业化生产。
3.本发明的溶剂用量少,同样的溶剂量或同样的反应容器本发明的产能是现有技术的4倍;而且本发明的溶剂无需处理可以直接套用于下次反应,因此没有三废产生,工艺绿色环保。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的烯丙基氯化钯二聚体的核磁图谱。
具体实施方式
下文提供了具体的实施方式进一步说明本发明,但本发明不仅仅限于以下的实施方式。
通常氯化钯与烯丙基氯直接不反应,无产物生成。本申请的发明人经过长期研究发现,如果加入1,5-环辛二烯,在1,5-环辛二烯的参与下,氯化钯与烯丙基氯可以快速反应得到烯丙基氯化钯二聚体。1,5-环辛二烯应是充当了催化剂角色,加速了反应进程,大幅缩短了反应时间,仅3小时就可以完成反应。而且,同样的反应容器,氯化钯的装载量是现有技术的四倍,产能是现有技术的四倍。同时,后处理通过简单的过滤即可;溶剂可以直接套用,无三废,有益效果十分显著。而用1,5-环辛二烯参与氯化钯和烯丙基氯反应制备烯丙基氯化钯二聚体,本申请尚属首次,目前未见文献报道。
本发明因此提供一种新的烯丙基氯化钯二聚体的制备方法,用1,5-环辛二烯参与氯化钯和烯丙基氯反应,制备烯丙基氯化钯二聚体。本发明的反应式如下:
我们经过研究发现,该反应必须加入1,5-环辛二烯才能进行,仅烯丙基氯与氯化钯不反应。而且我们通过在反应过程中的多个阶段对反应成分进行检测发现,反应过程中始终未有氯化钯与1,5-环辛二烯的络合物存在过,因此我们推测1,5-环辛二烯在该反应中起催化剂作用,加速了反应进程。
具体地,本发明制备烯丙基氯化钯二聚体的方法,包括:在惰性气体保护下,向反应容器中加入氯化钯、1,5-环辛二烯、烯丙基氯和甲苯,在70~100℃的温度下反应0.5小时以上,自然降温到0~30℃,过滤,滤饼干燥,得到式(I)所示的烯丙基氯化钯二聚体。
其中,1,5-环辛二烯与氯化钯的摩尔比通常大于0.5:1,优选1~1.5:1。
烯丙基氯与氯化钯的摩尔比通常大于1:1,优选1~1.5:1。
甲苯为反应溶剂,因甲苯与烯丙基氯可以互溶,容易形成均相反应,可以加快反应速度。通常甲苯与氯化钯的质量比大于3:1,优选4~5:1。实际反应中,可以选择性地添加甲苯作为反应溶剂,即可以添加甲苯,也可以不添加甲苯,而使用过量的烯丙基氯充当溶剂。
反应时间优选2~5小时。
反应后的母液为反应剩余的甲苯、1,5-环辛二烯和烯丙基氯,不需要处理可以直接套用于下次反应,因此没有三废。
本发明改用1,5-环辛二烯参与氯化钯与烯丙基氯反应制备烯丙基氯化钯二聚体,大大加快了反应速度,反应时间由现有技术的25小时缩短到3小时;本发明的溶剂使用量大幅减少,同样的反应容器中原料氯化钯的装载量大幅提高,是现有技术的四倍,因而产能也是现有技术的四倍;本发明收率可高达98%以上,纯度高达98%。
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。
上文及下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
上文及下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1
氮气保护下,向10L四口瓶中加入1200g氯化钯,806g 1,5-环辛二烯,570g烯丙基氯,6L甲苯,80℃搅拌3小时,自然降温到20℃,过滤,滤饼干燥得1213g黄色固体烯丙基氯化钯二聚体,滤液直接套用于下次反应,收率98%,纯度98%。图1是实施例1制备的烯丙基氯化钯二聚体的核磁图谱。
实施例2
氮气保护下,向10L四口瓶中加入1200g氯化钯,806g 1,5-环辛二烯,570g烯丙基氯,6L实施例1的滤液,不足部分用甲苯补充,80℃搅拌2小时,自然降温到20℃,过滤,滤饼干燥得1226g黄色固体烯丙基氯化钯二聚体,滤液直接套用于下次反应,收率99%,纯度98%。
实施例3
氮气保护下,向10L四口瓶中加入1200g氯化钯,806g 1,5-环辛二烯,6L烯丙基氯,80℃搅拌3小时,自然降温到20℃,过滤,滤饼干燥得1213g黄色固体烯丙基氯化钯二聚体,滤液直接套用于下次反应,收率98%,纯度98%。
实施例4
氮气保护下,向10L四口瓶中加入1200g氯化钯,366g 1,5-环辛二烯,570g烯丙基氯,6L甲苯,80℃搅拌3小时,自然降温到20℃,过滤,滤饼干燥得1115g黄色固体烯丙基氯化钯二聚体,滤液直接套用于下次反应,收率90%,纯度98%。由于1,5-环辛二烯的用量减少了一半多,1,5-环辛二烯与氯化钯的摩尔比小于0.5:1,故收率比实施例1有所下降。
对比例
用现有技术方法制备烯丙基氯化钯二聚体
氮气保护下,向10L三口瓶中加入300g氯化钯,252g氯化钾,6L水,25℃搅拌1小时,滴加414g烯丙基氯,室温搅拌24小时;然后加5L二氯甲烷萃取,有机相脱溶,干燥得285g黄色固体,收率92%。
上述对比例与本发明实施例1比较可知:
1.本发明的反应时间由现有技术的25小时缩短到3小时,大幅缩短了反应时间。
2.本发明后处理由现有技术的萃取脱溶等繁琐过程改为简单的过滤。原因是本发明辅料全是液体,产物是固体,过滤即可分离;而现有技术工艺产物里有未反应的固体杂质如氯化钾,因此只能通过萃取脱溶的繁琐过程分离。
3.本发明的产能是现有技术的4倍。原因是本发明所需的溶剂量少,相同的反应容器,本发明的氯化钯装载量是现有技术的4倍,产能也是现有技术的4倍;而现有技术工艺需要大量水溶解氯化钾或进行反应,所以相同的溶剂量下氯化钯的装载量较少,产能很低。
4.现有技术工艺有废水、废有机溶剂产生;而本发明的溶剂可以直接套用于下次反应,所以没有三废,属于绿色环保工艺。
以上仅是本发明的具体应用范例,对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烯丙基氯化钯二聚体的制备方法,其特征在于,用1,5-环辛二烯参与氯化钯和烯丙基氯反应,制备式(I)所示的烯丙基氯化钯二聚体
2.根据权利要求1的制备方法,包括:在惰性气体保护下,向反应容器中加入氯化钯、1,5-环辛二烯、烯丙基氯和甲苯,在70~100℃的温度下反应0.5小时以上,自然降温到0~30℃,过滤,滤饼干燥,得到式(I)所示的烯丙基氯化钯二聚体。
3.根据权利要求1或2的制备方法,其中,1,5-环辛二烯与氯化钯的摩尔比大于0.5:1。
4.根据权利要求3的制备方法,其中,1,5-环辛二烯与氯化钯的摩尔比为1~1.5:1。
5.根据权利要求1或2的制备方法,其中,烯丙基氯与氯化钯的摩尔比大于1:1。
6.根据权利要求2的制备方法,其中,甲苯为反应溶剂。
7.根据权利要求2的制备方法,其中,甲苯与氯化钯的质量比大于3:1。
8.根据权利要求2的制备方法,其中,反应中不加甲苯,而使用过量的烯丙基氯充当溶剂。
9.根据权利要求2的制备方法,其中,反应时间为2~5小时。
10.据权利要求2的制备方法,其中,过滤后的滤液直接套用于下次反应。
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