一种2,2′?二甲基联苯的制备方法

一种2,2′?二甲基联苯的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种2,2′?二甲基联苯的制备方法，包括以下步骤：将NiCl2(TPP)2、邻氯甲苯、四氢呋喃、镁、含氮助配体和引发剂碘等混合加热至反应温度，加入邻氯甲苯和四氢呋喃的混合溶液反应后得到2,2′?二甲基联苯。首先，本发明在反应过程中原位生成格式试剂，无需预先合成格式试剂即可直接进行后续反应，减少了反应步骤，且操作较为简单，缩短了生产周期，满足工业生产需求；同时，在原位生成格式试剂的过程中，本发明添加了含氮助配体，提高了偶联反应的转化率和选择性。实验结果表明，本发明提供的方法制备2,2′?二甲基联苯的选择性可达76％～97％，原料转化率可达85％～99％。
【专利说明】
-种2，2'-二甲基联苯的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于有机合成技术领域，尤其设及一种2，2/ -二甲基联苯的制备方法。
【背景技术】
[0002] C-C键的形成是有机合成中构成碳骨架的重要途径，而过渡金属催化下的格氏试 剂与面代控的偶联是形成C-C键的重要方法。早在20世纪70年代，Kochi和化mura[Tamura M，Kochi J.K.J.Am.Chem.Soc[J], 1971,93:1487-1489]就研究了一系列面代控与格氏试剂 在Ni、Pd、Fe等过渡金属催化下的偶联，如1972年Kumada和Corriu首次独立报道了 NiCl2 (dppp)催化下的格氏试剂与sp2杂化的面代控的偶联[Tamaok, Sumitanik,Kumada ,Μ, J. Am. Chem. Soc. [ J]，1972，94:4374-4376]，Ni基催化剂对于漠、舰取代的芳控和締控与格 氏试剂的偶联有很好的效果，而对氯代芳控则产率较低，且所用配体复杂，反应时间长，难 W规模化生产。
[0003] 联苯类化合物2,2/-二甲基联苯是一类重要的化工中间体，其漠代物可与二苯基 麟裡反应合成催化反应中一类重要的双麟配体BISBI(2,2'-bis (diphenylphospMnomethyl )-1，1' -bipheyl)。专利[EP0326286A1，CN1039239A( 1990，1， 31)]曾报道了两种制备2,2/-二甲基联苯的方法，一种是采用Ni-Zn催化剂，一种是采用格 式试剂。在采用Ni-Zn催化剂制备2,2/-二甲基联苯的过程中，尽管转化率和选择性高达 94.7%和93.4%，但Ni-Zn催化剂制备的手续繁琐、条件苛刻，反应时间长达14小时。而格氏 试剂法中，先制成格氏试剂，回流反应18小时，然后逐步加入到含有催化剂NiCh(TPP)2和原 料2-氯甲苯与四氨巧喃的混合体系中，进一步反应4小时，目标产物的选择性可达93%，但 收率较低，仅68 %，而且反应过程中溶剂THF用量大，需要脱氧W及金属钢二苯甲酬脱水处 理，过程繁琐，时间长，后处理中使用大量甲苯作萃取剂。现有技术也公开了 W含氮配体儀 配合物催化合成2，2'-二甲基联苯(M. S址in，etal.化lyhe化on，30(2011)，2051-2054)，W 邻氯甲苯为原料，部分原料先与金属儀生成相应的格氏试剂，然后再与邻氯甲苯经催化偶 联制备2，2/ -二甲基联苯，但其转化率较低，仅为47.1 %。

【发明内容】

[0004] 鉴于此，本发明的目的在于提供一种2,2/-二甲基联苯的制备方法，本发明提供的 制备方法步骤减少，操作简单，而且具有较高的选择性和转化率。
[0005] 本发明提供了一种2,2/-二甲基联苯的制备方法，包括W下步骤：
[0006] 将NiCh(TPP)2、邻氯甲苯、四氨巧喃、儀、含氮助配体和引发剂舰等混合加热至反 应溫度，加入邻氯甲苯和四氨巧喃的混合溶液反应后得到2,2/-二甲基联苯。
[0007] 本发明W邻氯甲苯和金属儀为原料、四氨巧喃为溶剂、NiCb(TPP)2为催化剂、引发 剂为舰等，同时添加含氮助配体，原位生成格式试剂同时进行偶联反应制备2,2/-二甲基联 苯。首先，本发明在反应过程中原位生成格式试剂，无需预先合成格式试剂即可直接进行后 续反应，反应步骤减少，且操作较为简单，缩短了生产周期，满足工业生产需求；同时，在原 位生成格式试剂的过程中，本发明添加了含氮助配体，提高了偶联反应的转化率和选择性。 另外，本发明W四氨巧喃为溶剂，无需复杂处理，且反应完成后无需有机溶剂萃取分离，操 作步骤简单。实验结果表明，本发明提供的方法制备2,2/-二甲基联苯的选择性可达76%~ 97 %，原料转化率可达85 %~99 %。
[0008] 本发明W邻氯甲苯和金属儀为原料、四氨巧喃为溶剂、儀麟配合物NiCl2(TPP)2为 催化剂、引发剂为舰等，同时添加含氮助配体，原位生成格式试剂同时进行偶联反应制备2， 2^-二甲基联苯。本发明对NiCl2(TPP)2、邻氯甲苯、四氨巧喃、儀和舰的来源没有特殊限制， 市场上购买得到的即可。
[0009] 在本发明中，所述含氮助配体优选选自联化晚及其衍生物、1，10-邻菲罗嘟及其衍 生物和4，5-二氮巧-9-酬中的一种，更优选选自4，4-联化晚、3，3-联化晚、2，2-联化晚、2，4- 联化晚、1,10-邻菲罗嘟、1,10-邻菲罗嘟-5,6-二酬、4,5-二氮巧-9-酬、式（1)、式（2)、式 (3)、式(4)、式(5)、式(6)或式(7)所示结构；
[0010]
[0011] 其中，化选自-C出、-t-Bu、-化、-化或-CN;
[0012] R2 选自-CH3、-C1、- (CH2) 8C出、-t-Bu、-0C出、-化、-化或-C出化；
[0013] R3 选自-C 出或-Br;
[0014] R4 选自-Cl、-C 出或-Br;
[0015] Rs 选自-Cl、-C 出或-Br;
[0016] Rs 选自-C 出；
[0017] 化选自-Cl、-Br、-N〇2 或-CN。
[001引其中，4,4-联化晚结构式如下：
[0030] 4，5-二氮巧-9-酬结构式如下：
[0031]
[0032] 本发明对所述含氮助配体的来源没有特殊限制，市场上购买即可。
[0033] 最优选的，所述含氮助配体选自1，10-邻菲罗嘟或1，10-邻菲罗嘟-5,6-二酬。当所 述含氮助配体为1，10-邻菲罗嘟或1，10-邻菲罗嘟-5，6-二酬时，制备2，2/ -二甲基联苯的选 择性可达90 % W上，原料转化率可达95 % W上。
[0034] 在一个实施例中，含氮助配体与NiCl2(TPP)2中儀的摩尔比为0.2~1.5。
[00巧]具体而言，本发明将2~10质量份NiCl2(TPP)2、50~100质量份邻氯甲苯、50~1000 质量份四氨巧喃(THF)、2~50质量份儀、0.5~5质量份含氮助配体和0.5~5质量份引发剂 舰等混合加热至反应溫度，加入50~100质量份邻氯甲苯和50~1000质量份四氨巧喃的混 合溶液反应后得到2，2/ -二甲基联苯。
[0036] 优选的，本发明在氮气保护下将NiCl2(TPP)2、邻氯甲苯、四氨巧喃、儀、含氮助配体 和引发剂舰等加入带揽拌和恒压滴液漏斗的Ξ口瓶中，开始揽拌，加热至反应溫度，即混合 物颜色变深后，经恒压滴液漏斗逐滴加入邻氯甲苯与四氨巧喃的混合溶液进行反应。优选 的，所述反应为加热回流反应，反应时间为2~10小时。
[0037] 反应完毕后，蒸馈回收四氨巧喃，向得到的反应混合物中加入含HC1 10~15wt% 的盐酸水溶液，分液，有机层用水洗涂1~2次，硫酸儀干燥，过滤，减压蒸馈，即可得到2，2/ - 二甲基联苯。
[0038] 在本发明提供的方法中，所述四氨巧喃无需特殊处理，用分子筛干燥即可
[0039] 本发明W邻氯甲苯和金属儀为原料、四氨巧喃为溶剂、NiCb(TPP)2为催化剂、同时 添加含氮助配体和引发剂舰等，原位生成格式试剂同时进行偶联反应制备2,2/-二甲基联 苯。首先，本发明在反应过程中原位生成格式试剂，无需预先合成格式试剂即可直接进行后 续反应，反应步骤减少，且操作较为简单，缩短了生产周期，满足工业生产需求；同时，在原 位生成格式试剂的过程中，本发明添加了含氮助配体，提高了偶联反应的转化率和选择性。 另外，本发明W四氨巧喃为溶剂，无需复杂处理，且反应完成后无需有机溶剂萃取分离，操 作步骤简单。实验结果表明，本发明提供的方法制备2,2/-二甲基联苯的选择性可达76%~ 97 %，原料转化率可达85 %~99 %。
【具体实施方式】
[0040] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0041 ] 实施例1
[0042]将5份催化剂NiCl2(TPP)2,100份邻氯甲苯，100份四氨巧喃，20份儀粉，0.5份含氮 助配体4,4-联化晚和0.1份引发剂舰等加入Ξ口瓶中，揽拌加热至反应启动，经恒压滴液漏 斗逐滴加入100份邻氯甲苯与100份四氨巧喃(THF)的混合液，加热回流反应5小时，停止反 应，蒸馈回收四氨巧喃。加入含HC1 10~15wt %的水溶液，分液，有机层用水洗涂两次，硫酸 儀干燥，过滤，减压蒸馈收集2，2/ -二甲基联苯馈分，馈分经气相色谱分析原料转化率为 95%，生成2，2/ -二甲基联苯的选择性为86.0%。
[0043] 实施例2
[0044] 将2份催化剂NiCl2(TPP)2,100份邻氯甲苯，100份四氨巧喃，20份儀粉，0.5份含氮 助配体2，2-联化晚和0.1份引发剂舰等加入Ξ口瓶中，揽拌加热至反应启动，经恒压滴液漏 斗逐滴加入100份邻氯甲苯与100份四氨巧喃(THF)的混合液，加热回流反应4小时，停止反 应，蒸馈回收四氨巧喃，加入含HC1 10~15wt %的水溶液，分液，有机层用水洗涂两次，硫酸 儀干燥，过滤，减压蒸馈收集2，2/ -二甲基联苯馈分，馈分经气相色谱分析原料转化率为 90%，生成2，2/ -二甲基联苯的选择性为82.0%。
[0045] 实施例3
[0046] 将6份催化剂NiCl2(TPP)2,100份邻氯甲苯，100份四氨巧喃，20份儀粉，0.5份含氮 助配体1,10-邻菲罗嘟和0.1份引发剂舰等加入Ξ口瓶中，揽拌加热至反应启动，经恒压滴 液漏斗逐滴加入100份邻氯甲苯与100份四氨巧喃(THF)的混合液，加热回流反应2小时，停 止反应，蒸馈回收四氨巧喃，加入含肥1 10~15wt %的水溶液，分液，有机层用水洗涂两次， 硫酸儀干燥，过滤，减压蒸馈收集2,2/-二甲基联苯馈分，馈分经气相色谱分析原料转化率 为98.5%，生成2，2/ -二甲基联苯的选择性为97.0%。
[0047] 实施例4
[004引将6份催化剂NiCl2(TPP)2,100份邻氯甲苯，100份四氨巧喃，20份儀粉，0.5份含氮 助配体1,10-邻菲罗嘟-5,6-二酬和0.1份引发剂舰等加入Ξ口瓶中，揽拌加热至反应启动， 经恒压滴液漏斗逐滴加入100份邻氯甲苯与100份四氨巧喃(THF)的混合液，加热回流反应8 小时，停止反应，蒸馈回收四氨巧喃，加入含HC1 10~15wt %的水溶液，分液，有机层用水洗 涂两次，硫酸儀干燥，过滤，减压蒸馈收集2,2/-二甲基联苯馈分，馈分经气相色谱分析原料 转化率为95.2%，生成2，2/ -二甲基联苯的选择性为89.0%。
[0049] 实施例5
[0050] 将4份催化剂NiCl2(TPP)2,100份邻氯甲苯，100份四氨巧喃，20份儀粉，0.5份含氮 助配体4，5-二氮巧-9-酬和0.1份引发剂舰等加入Ξ 口瓶中，揽拌加热至反应启动，经恒压 滴液漏斗逐滴加入100份邻氯甲苯与100份四氨巧喃(THF)的混合液，加热回流反应10小时， 停止反应，蒸馈回收四氨巧喃，加入含HC1 10~15wt %的水溶液，分液，有机层用水洗涂两 次，硫酸儀干燥，过滤，减压蒸馈收集2，2/ -二甲基联苯馈分，馈分经气相色谱分析原料转化 率为88%，生成2，2/ -二甲基联苯的选择性为87.5%。
[0051] W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种2,2/-二甲基联苯的制备方法，包括w下步骤： 将NiCl2(TPP)2、邻氯甲苯、四氨巧喃、儀、含氮助配体和引发剂舰等混合加热至反应溫 度，加入邻氯甲苯和四氨巧喃的混合溶液反应后得到2,2/-二甲基联苯。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氮助配体选自联化晚及其衍生 物、1,10-邻菲罗嘟及其衍生物和4,5-二氮巧-9-酬中的一种。3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含氮助配体选自4，4-联化晚、3， 3-联化晚、2,2-联化晚、2,4-联化晚、1,10-邻菲罗嘟、1,10-邻菲罗嘟-5,6-二酬、4,5-二氮 巧-9-酬、式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)或式(7)所示结构；其中，化选自-C出、-t-Bu、-化、-化或-CN; 化选自-CH3、-C1、- (CH2) 8C出、-t-Bu、-OC出、-化、-陆或-C出化； 化选自-C出或-Br; R4选自-Cl、-C出或-Br; 化选自-Cl、-C出或-Br; Rs选自-C出； 化选自-Cl、-Br、-N02 或-CN。4. 根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法，其特征在于，具体包括： 将2~10质量份NiCl2(TPP)2、50~1000质量份邻氯甲苯、50~1000质量份四氨巧喃、2~ 50质量份儀、0.5~5质量份含氮助配体和0.5~5质量份引发剂舰等混合加热至反应溫度， 加入50~100质量份邻氯甲苯和50~1000质量份四氨巧喃的混合溶液反应后得到2,2/-二 甲基联苯。5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在氮气保护下将NiCl2(TPP)2、邻氯甲 苯、四氨巧喃、儀、含氮助配体和引发剂舰等混合加热至反应溫度。6. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应为加热回流反应，反应时间 为2~10小时。7. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，反应完毕后，蒸馈回收四氨巧喃，向得 到的反应混合物中加入含肥1 10~15wt %的盐酸水溶液，分液，有机层用水洗涂1~2次，硫 酸儀干燥，过滤，减压蒸馈，得到2，2/ -二甲基联苯。8. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述四氨巧喃用分子筛干燥。
【文档编号】C07C15/14GK106083506SQ201610395468
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月3日 公开号201610395468.4, CN 106083506 A, CN 106083506A, CN 201610395468, CN-A-106083506, CN106083506 A, CN106083506A, CN201610395468, CN201610395468.4
【发明人】袁茂林, 陈华, 魏建章, 李瑞祥, 李贤均
【申请人】四川大学