芳基卤化物的廉价高效制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种芳基团化物的廉价高效制备方法，属于化学合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 在有机合成中，芳基团化物是广泛存在于许多具有生物活性的天然产物中 佑ribble，G. W. J. Chem. Edu. 2004, 81，1441)，同时芳基团化物作为重要的有机合成中间体， 大大提高了有机合成的效率（Neilson,A.H. Ed. Organic Bromine and Iodine Compounds. In the Handbook of Enviromental Chemistry, Springer, Heidelberg, Berlin, 2003)。 因此发展芳基团化物的高效合成方法是当前学术界和工业界的热点研究领域之一 (Dagani, M. J. ；Barda, H. J. ；Benya, T. J. ；Sanders, D. C. Eds. Ullmann ' s Encyclopedia of Industrial Chemistry:Bromine Compounds, Wiley-VCH, Weinheim, 2002)。传统的 芳基团化物的合成方法主要是使用团素炬r2, Cl2, l2)，但是团素是一种高毒性、高腐蚀 性、高挥发性的试剂，并且使用团素对芳环进行团代反应时，会产生当量的团化氨副产 物。受到自然界氧化团代反应的启发（Vaillancourt, F. H. ;Yeh, E. ;Vosburg, D. A.; Garneau-Tsodikova, S. ;Walsh, C. T. Chem. Rev. 2006, 106, 3364)，化学家发展了氧化团代的 方法来合成芳基团化物，即使用团化物作为团源、在外加氧化剂的条件下，现场生成团素来 实现对芳环的团代反应。迄今为止，许多氧化剂比如过氧单賴酸钟（oxone)、己酸楓苯、高楓 酸轴、氧气、过氧化氨被使用在氧化团代反应中，但是该些反应有很多局限性比如原子经济 性低、反应条件比较苛刻、团化物或者氧化剂成本较高、氧化剂具有爆炸性、反应的区域选 择性较低。目前为止仍然缺少高效、高选择性、低成本、反应条件温和的氧化团代反应。因 此有必要发展新的氧化团化策略来实现芳环的团化反应，为芳基团化物的合成提供更高效 的方法。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种芳基团化物的高效 廉价合成方法。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：
[0005] 本发明的一种芳基团化物的合成方法，其特征在于；在亚讽、团化物、溶剂和添加 剂存在的条件下，对芳环化合物进行团化反应，得到芳基团化物；
[000引所述的团化物为MX，其中，M选自氨、裡、轴、钟、飽、被、镇、巧、餓、顿、锋、铜、铁、氨 基或四烷基胺基；X选自氯、漠或楓；
[0007] 所述添加剂为硫酸、磯酸、硝酸、氨氯酸、氨漠酸、氨楓酸、己酸、H氣己酸、甲賴酸、 H氣甲賴酸、苯賴酸、对甲苯賴酸、对硝基苯賴酸、对漠苯賴酸中的一种或几种；
[0008] 所述溶剂是1,2-二氯己焼、1,2-二漠己焼、二氯甲焼、氯仿、四氯化碳、己酸己 醋、己酸甲醋、己酸了醋、丙丽、硝基甲焼、硝基己焼、己膳、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二 甲苯、苯、氯苯、硝基苯、正戊焼、正己焼、正庚焼、正辛焼、环戊焼、环己焼、环庚焼、环辛焼、 己離、了離、四氨巧喃、甲基四氨巧喃、1，4-二氧六环、叔了基甲基離、N，N-二甲基甲醜胺、 N，N-二甲基己醜胺、二甲基亚讽、甲醇、己醇、正丙醇、异丙醇、正下醇、异下醇、环戊醇、环己 醇、甲酸、己酸、己酸酢W及H氣己酸中的一种或几种的混合物。
[0009] 在本发明所述的合成方法中，所述的芳环化合物可W是具有式（I)所示结构的化 合物，得到式（II)所示的芳基团化物，所述的亚讽的分子结构式为
【主权项】
1. 一种芳基卤化物的合成方法，其特征在于：在亚砜、卤化物、溶剂和添加剂存在的条 件下，对芳环化合物进行卤化反应，得到芳基卤化物； 所述的卤化物为MX，其中，M选自氢、锂、钠、钾、铯、铍、镁、?丐、银、钡、锌、铜、铁、氨基或 四烷基胺基；X选自氯、溴或碘； 所述添加剂为硫酸、磷酸、硝酸、氢氯酸、氢溴酸、氢碘酸、乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、三氟 甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、对硝基苯磺酸、对溴苯磺酸中的一种或几种； 所述溶剂是1，2-二氯乙烷、1，2-二溴乙烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯、乙酸 甲酯、乙酸丁酯、丙酮、硝基甲烷、硝基乙烷、乙腈、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、苯、 氯苯、硝基苯、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、乙醚、丁 醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、1，4-二氧六环、叔丁基甲基醚、N, N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲 基乙酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、环戊醇、环己醇、甲酸、 乙酸、乙酸酐以及三氟乙酸中的一种或几种的混合物。
2. 如权利要求1所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于所述的芳环化合物具有式 (I)所示的结构，得到式（Π )所示的芳基卤化物，所述的亚砜的分子结构式为^
其中：
表示有共轭双键的芳基或取代的芳基，所述芳基为苯基、稠环芳基或杂环 芳基；R1，R2, R3, R4, R5表示位于该芳基上的取代基团； R1，R2, R3, R4, R5, R6, R7分别独立选自氢、卤素、羟基、烷基、卤代烷基、烷氧基、苯甲氧基、 酰氧基、酰基、酯基、酰胺基、单烷基氨基、二烷基氨基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂 芳基；R1，R 2, R3, R4, R5, R6, R7可以相同，也可以不同；或者R 1与R 2、R2与R 3、R3与R4、R4与R 5、 R6与R 7相结合共同形成环烷基或被取代的环烷基、杂环烷基或被取代的杂环烷基、苯并环 烷基或被取代的苯并环烷基、苯并杂环烷基或被取代的苯并杂环烷基、芳环或被取代的芳 环、芳杂环或被取代的芳杂环。
3. 根据权利要求2所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：所述的有共轭双键的 芳基或取代的芳基为苯、萘、联萘酚、吲哚、氮杂吲哚、吡咯、四氢喹啉、N-苯基吗啉、久洛尼 定、花椒毒素、苯并环己烷、2-甲基苯并环氧己烷、杯[4]-芳烃、青藤碱、去氧毒扁豆碱、毒 扁豆碱、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吲唑、吡唑、咪唑或咪唑并吡嗪； R1，R2, R3, R4, R5分别独立选自氢、卤素、羟基、苯基、氨基、C i_5烷基取代的单烷基氨基或 二烷基氨基、苄基氨基、Q_14烷基、C i_5烷氧基、C i_5醛基或C i_5酯基； R6, R7分别独立选自C Htl烷基，苯基、C μ烷基取代的苯基或R6与R7相结合共同形成环 烷基或被取代的环烷基、杂环烷基或被取代的杂环烷基，优选的，R6, R7分别独立选自C i_4烧 基、苯基、苄基或R6与R 7相结合共同形成C 3_5环烷基。
4. 根据权利要求1或2所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：所述的芳环化合 物选自以下化合物中的任一种：2_萘酚、5, 6, 7, 8-四氢-1-萘酚、均三甲氧基苯、1，2-二 甲氧基-4-甲基苯、对甲基苯酚、对甲氧基苯酚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、3, 4, 5-三甲氧 基-甲苯、2, 6-二甲基-苯酚、3-甲基-苯甲醚、1，2-二甲基-吲哚、1-甲基-吲哚、1-甲 基-2-乙酰基吡咯、3-甲基-苯胺、2, 6-二甲基-苯胺、2, 4-二甲基苯胺、对氨基苯甲酸甲 酯、N-苄基苯胺、4-甲基四氢喹啉、N，N-二甲基苯胺、4-N，N-二甲氨基苯甲醛、N-苯基吗啉、 久洛尼定、3, 4, 5-三甲基苯酚、4-羟基-5-甲氧基苯甲醛、花椒毒素、生育酚、杯[4]-芳烃、 青藤喊、去氧毒扁?喊、毒扁?喊、N-甲基_2_苯基-Π 引哚、N-甲基_2_甲基Π 引哚、2_ Π 引哚甲 酸乙酯、3, 5-二甲基苯酚、N-苄基-5-甲氧基吲哚、N-苄基-5-溴吲哚、5-溴吲哚、N-苄基 口引哚、2-苯基吲哚、2-吲哚甲酸、2-吲哚甲醛、2-丙基噻吩、3-氨基-2噻吩甲酸甲酯、2-丁 基苯并呋喃、1-苯基吡唑、1-甲基吡唑、2-苯基咪唑、咪唑[l，2_a]吡嗪、7-氮杂吲哚以及 2, 2' -二萘酚。
5. 根据权利要求1所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：所述卤化反应的反应 温度为〇~150°C，优选为60°C。
6. 根据权利要求1所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：芳环化合物与卤化物 的摩尔比为1:0. 1~50,优选为1:1. 2。
7. 根据权利要求1或2所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：芳环化合物与亚 砜的摩尔比为1:0. 1~1000,优选为1:1. 2。
8. 根据权利要求1所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：芳环化合物与添加剂 的摩尔比为1:0. 1~50,优选为1:1. 2。
9. 根据权利要求1所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：芳环化合物的浓度为 0· 001 ~10. 0M，优选为 0· 25M。
10. 根据权利要求1所述的芳基卤化物的合成方法，其特征在于：反应时间为〇. 1~72 小时。
【专利摘要】本发明公开了一种芳基卤化物的廉价高效制备方法，包括在亚砜、卤化物、溶剂和添加剂存在的条件下，对芳环化合物进行卤化反应，得到芳基卤化物。本发明在卤化物、亚砜和添加剂存在的条件下，通过对芳环进行氧化卤化反应，能够以很高的活性和选择性得到非常有用的芳基卤化物。采用本发明的方法，能够廉价高效合成芳基卤化物，在实际生产中将具有广泛的应用前景。
【IPC分类】C07D231-16, C07C209-74, C07C211-52, C07D333-38, C07D215-18, C07C45-63, C07D221-28, C07C39-38, C07C41-22, C07C43-225, C07C37-62, C07C43-23, C07C47-575, C07D295-073, C07C229-60, C07D333-28, C07C39-26, C07D471-04, C07D487-04, C07D207-34, C07D209-42, C07D493-04, C07C39-42, C07D209-30, C07D311-72, C07D307-82, C07B39-00, C07D471-06, C07C227-16
【公开号】CN104649854
【申请号】CN201510056285
【发明人】焦宁, 宋颂
【申请人】北京大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月3日