一种高纯度对三联苯的制备方法与流程

本发明属于有机合成，具体涉及一种高纯度对三联苯的制备方法。

背景技术：

1、对三联苯作为有机闪烁试剂，是闪烁计数器的发光物；与联苯等混合可用作核电站的载热体；同时在联苯类液晶材料方面，也有着广泛的应用。因此该类化合物的合成备受人们的关注。合成该化合物的方法也比较多，最常见的方法就是偶联反应。其中，最常见的催化金属为钯和镍两种，下面以金属作为分类，对现有文献中对三联苯的合成方法进行简要介绍：

2、(1)1999年，程格等人在水/苯非均相体系中，以1mol％的pdci2为催化剂，实现苯基硼酸与对二溴苯的双suzuki偶联反应，合成了对三联苯，产率为70％(合成路线见方程式1)。但该反应存在很多的局限性，比如，使用2.2当量的苯基硼酸、1.0当量的四丁基碘化铵作为相转移催化剂以及2当量的碳酸钾作为碱：

3、

4、方程式1

5、此外，corsico等人发现以3mol％二-(三苯基膦)二氯化钯为催化剂，能够实现对三甲锡基苯和溴苯的双stille偶联反应(合成路线见方程式2)，合成对三联苯，虽然反应有90％以上的收率，但有机锡类试剂的剧毒性以及涉及到昂贵的金属钯化合物，使该反应在应用上具有一定的局限性。

6、

7、方程式2

8、(2)1988年，兰州大学岳昌隆以对二溴苯和苯基溴化镁为原料，ni(dppe)ci2为催化剂，在乙醚溶剂中常温下合成三联苯，有76％收率(合成路线见方程式3)。

9、

10、方程式3

11、2009年，yoshikai报道在5mol％乙酰丙酮镍催化下，以对二溴苯和苯基溴化镁为原料，l为配体，在乙醚溶剂中，常温下合成三联苯(合成路线见方程式4)，此方法条件比较温和，底物适用性好，收率又较高，但是该方法中用到的配体复杂昂贵且不易获得。

12、

13、方程式4

14、可知现有技术虽然可以合成对三联苯，但是这些反应仍有一些局限性。合成方法(1)以钯作为催化金属，多以对二溴联苯作为原料，在高温条件下偶联合成对三联苯，二次偶联导致的反应时间长和反应程度低，常出现单溴化产物；用到了价格昂贵金属钯，且有些反应用到的高沸点溶剂难以回收，成本高；stille反应用到的有机锡化合物对生物体毒性大。合成方法(2)以镍作为催化金属，能降低许多成本，但现有合成对三联苯的反应中多使用乙醚等极易挥发溶剂，安全隐患大，且配体不易得。此外，现有技术合成得到的对三联苯粗品，还需进行柱色谱分离，才能得到高纯度的对三联苯，步骤繁琐。

15、因此亟需研发一种能够实用高效地制备对三联苯的工艺方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高纯度对三联苯的制备方法，该制备方法步骤简单、完全环保，粗品经简单的过滤，无需柱色谱分离，即可获得纯度99.0％以上的高纯度对三联苯。

2、具体地，本发明提供以下技术方案：

3、一种高纯度对三联苯的制备方法，其合成路线如下：

4、

5、具体包括以下步骤：

6、(1)对三联苯的合成：惰性气氛下，先将4-溴联苯、镍催化剂和有机溶剂a混合，然后在0-10℃条件下滴加苯基氯化镁，最后室温反应一定时间；

7、(2)对三联苯的纯化：向步骤(1)所得反应体系中加入盐酸，搅拌后过滤，得到滤饼i；滤饼i中加入乙醇，搅拌后过滤，得到滤饼ii(对三联苯粗品)；滤饼ii经干燥进一步除去溶剂后，加入有机溶剂b，搅拌后过滤(除去絮状不溶物)，得到滤液；滤液经减压蒸馏除去溶剂，即得对三联苯。

8、本发明首先以4-溴代联苯作为反应原料，镍作为催化金属，在0～10℃的低温下滴加苯基氯化镁，进行偶联反应合成对三联苯，避免了二次偶联导致的反应时间长和反应程度低，同时原料和催化剂廉价易得，反应操作简便实用；反应完加盐酸淬灭(同时可除去苯基氯化镁)，粗品经特定的三次过滤纯化，即可得到纯度99.0％以上的高纯度对三联苯，第一次过滤主要去除滤液中未反应完的4-溴联苯，第二次过滤主要去除催化剂，第三次过滤主要去除不溶物，纯化工艺步骤简单高效。

9、作为优选，所述镍催化剂选自1,2-双(二苯基膦)乙烷氯化镍、1,3-双(二苯基膦)丙烷二氯化镍或双(三苯基膦)氯化镍中的至少一种；更优选的，所述镍催化剂为1,2-双(二苯基膦)乙烷氯化镍。

10、作为优选，所述有机溶剂a为四氢呋喃或四氢吡喃；更优选的，所述有机溶剂a为四氢呋喃。本发明的反应体系可以采用易得的四氢呋喃或四氢吡喃为溶剂，从而避免了使用乙醚等极易挥发溶剂，安全环保。

11、作为优选，所述有机溶剂b为二氯甲烷或四氢呋喃；更优选的，所述有机溶剂b为二氯甲烷。

12、作为优选，所述4-溴联苯和苯基氯化镁的摩尔比为1：(1.1～1.9)；更优选的，所述4-溴联苯和苯基氯化镁的摩尔比为1：1.4～1.6。

13、作为优选，所述4-溴联苯和镍催化剂的摩尔比为1：(0.001～0.01)；更优选的，所述4-溴联苯和镍催化剂的摩尔比为1：0.004～0.006，提升了对三联苯的产率和产品纯度。

14、作为优选，所述4-溴联苯的质量和有机溶剂a的体积的比例为1g：(4～10)ml。

15、作为优选，所述室温反应的时间为6～24小时。

16、作为优选，任一所述搅拌的时间为0.3～2小时。

17、本发明的有益效果至少在于：

18、(1)本发明提供的一种高纯度对三联苯的制备方法，以4-溴联苯作为原料，避免了二次偶联导致的反应时间长和反应程度低；以廉价易得的镍作为催化金属，避免了使用钯等价格昂贵的催化剂；

19、(2)本发明提供的一种高纯度对三联苯的制备方法，合成路线和工艺步骤简单，反应活性高，反应条件温和，环境友好绿色，成本低，且无需柱色谱分离，就能获得高纯度的产物；

20、(3)本发明提供的一种高纯度对三联苯的制备方法，纯化的工艺步骤简单，反应完淬灭，通过三次过滤实现了对三联苯粗品的高效纯化，第一次过滤主要去除滤液中未反应完的4-溴联苯，第二次过滤主要去除催化剂，第三次过滤主要去除不溶物；

21、(4)本发明提供的一种高纯度对三联苯的制备方法，采用在0-10℃条件下滴加苯基氯化镁，提升了对三联苯的产率；

22、(5)本发明提供的一种高纯度对三联苯的制备方法，可以采用易得的四氢呋喃或四氢吡喃为溶剂，从而避免了使用乙醚等极易挥发溶剂，安全环保；

23、(6)本发明提供的一种高纯度对三联苯的制备方法，通过控制4-溴联苯和镍催化剂的摩尔比为1：0.004～0.006，提升了对三联苯的产率和产品纯度。

技术特征：

1.一种高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，合成路线如下：

2.根据权利要求1所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述镍催化剂选自1,2-双(二苯基膦)乙烷氯化镍、1,3-双(二苯基膦)丙烷二氯化镍或双(三苯基膦)氯化镍中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述镍催化剂为1,2-双(二苯基膦)乙烷氯化镍。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂a为四氢呋喃或四氢吡喃；优选的，所述有机溶剂a为四氢呋喃。

5.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂b为二氯甲烷或四氢呋喃；优选的，所述有机溶剂b为二氯甲烷。

6.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述4-溴联苯和苯基氯化镁的摩尔比为1：(1.1～1.9)；优选的，所述4-溴联苯和苯基氯化镁的摩尔比为1：1.4～1.6。

7.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述4-溴联苯和镍催化剂的摩尔比为1：(0.001～0.01)；优选的，所述4-溴联苯和镍催化剂的摩尔比为1：0.004～0.006。

8.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述4-溴联苯的质量和有机溶剂a的体积的比例为1g：(4～10)ml。

9.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，所述室温反应的时间为6～24小时。

10.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度对三联苯的制备方法，其特征在于，任一所述搅拌的时间为0.3～2小时。

技术总结
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种高纯度对三联苯的制备方法，包括以下步骤：(1)惰性气氛下，先将4‑溴联苯、镍催化剂和有机溶剂A混合，然后在0‑10℃条件下滴加苯基氯化镁，最后室温反应一定时间；(2)向步骤(1)所得反应体系中加入盐酸，搅拌后过滤，得到滤饼I；滤饼I中加入乙醇，搅拌后过滤，得到滤饼II；滤饼II经干燥进一步除去溶剂后，加入有机溶剂B，搅拌后过滤，得到滤液；滤液经减压蒸馏除去溶剂，即得。该制备方法的合成路线和工艺步骤简单，反应活性高，反应条件温和，环境友好绿色，成本低，且分离方便，无需柱色谱分离，就能获得高纯度的产物。

技术研发人员：王坤,张龙龙,吴小锋,商轶,顾秀杰,李献强,张浩,孙强,肖志远,武国号
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9