《一种制备烷氧基碘苯的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种制备烷氧基碘苯的方法.pdf（19页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 104230682 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104230682 A (21)申请号 201410511646.6 (22)申请日 2014.09.29 C07C 43/225(2006.01) C07C 41/22(2006.01) C07C 255/54(2006.01) C07C 253/30(2006.01) (71)申请人 河南科技大学 地址 471000 河南省洛阳市涧西区西苑路 48 号 (72)发明人 王键吉 王斌玉 任运来 郭旭明 王胚 田欣哲 王文会 (74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所 ( 普通合伙 ) 4112。
2、0 代理人 罗民健 (54) 发明名称 一种制备烷氧基碘苯的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种制备烷氧基碘苯的方法， 向 反应容器中加入烷氧基苯、 I2、 催化剂四氟硼酸亚 硝鎓和有机溶剂， 密封反应容器， 在 20 60温 度和存在空气的条件下磁力搅拌反应， 反应后冷 却至室温， 通过柱色谱对反应后的混合物进行提 纯， 得到烷氧基碘苯 , 本发明的烷氧基碘苯制备 方法， 除了催化剂和溶剂， 没有添加任何其他辅助 性试剂， 使用的辅料少， 最优条件下碘原料利用率 高、 产物纯度好， 反应可在常温下有效进行， 显著 降低生产成本， 且反应体系中不添加酸， 能降低生 产设备成本。 (51)Int。
3、.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104230682 A CN 104230682 A 1/1 页 2 1. 一种制备烷氧基碘苯的方法， 其特征在于 ： 向反应容器中加入烷氧基苯、 I2、 催化剂 四氟硼酸亚硝鎓和有机溶剂， 密封反应容器， 在 20 60反应温度和存在空气的条件下 磁力搅拌反应， 反应后冷却至室温， 通过柱色谱对反应后的混合物进行提纯， 得到烷氧基碘 苯， 反应式如下 ： ， 其中， R 为 14 个碳的烷基或苄基， R1、。
4、 R2、 R3为氢、 烷基、 烷氧基或氯基。 2. 如权利要求 1 所述的一种制备烷氧基碘苯的方法， 其特征在于 ： 所述烷氧基苯、 I2和 四氟硼酸亚硝鎓的物质的量比为 1 ： 0.4-0.75 ： 0.02-0.3。 3. 如权利要求 1 所述的一种制备烷氧基碘苯的方法， 其特征在于 ： 所述的有机溶剂为 乙腈或乙酸乙酯。 4. 如权利要求 1 所述的一种制备烷氧基碘苯的方法， 其特征在于 ： 所述的反应时间为 0.520h。 5. 如权利要求 1 所述的一种制备烷氧基碘苯的方法， 其特征在于 ： 按照物质的量比为 1 ： 0.5 ： 0.2 取烷氧基苯、 I2和催化剂四氟硼酸亚硝鎓加入反。
5、应容器， 然后加入乙腈并密封 反应容器， 在室温和存在空气的条件下磁力搅拌反应 5h， 反应后冷却至室温， 通过柱色谱对 反应后的混合物进行提纯， 得到烷氧基碘苯。 权 利 要 求 书 CN 104230682 A 2 1/5 页 3 一种制备烷氧基碘苯的方法 技术领域 0001 本发明涉及化工中间体制备方法， 具体涉及一种制备烷氧基碘苯的方法。 背景技术 0002 碘苯类化合物是重要的有机合成中间体， 可通过交叉偶联反应合成医药、 农药、 染料等有机化合物 （Coordin. Chem. Rev., 2004, 248, 2337-2364） 。碘苯类化合物的 合成方法有多种， 其中芳胺的重。
6、氮化碘化法是较为常见的一种。该方法以苯胺为原料， 经 历重氮化 ； 生成的重氮盐与碘化试剂反应后得到碘苯类化合物 （Chem. Rev., 1988, 88, 765-792） 。为了简化反应步骤， 化学工作者开发出一系列 “一锅法” 合成方法。例如 ： 以乙 腈的含酸溶液为溶剂， 在亚硝酸钠和碘化钾的存在下， 苯胺连续经历重氮化反应和碘化反 应后， 苯胺上的氨基被碘取代， 得到碘苯类化合物 （Synthesis, 2007, 1, 81-84)。在过 渡金属催化下， 溴代芳烃可以被转化碘代芳烃， 例如 DMEDA/ 碘化亚铜催化体系能够在较为 温和的条件下催化溴苯类化合物向碘苯类化合物转化 。
7、（J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 14844-14845） 。芳基硼化合物的脱硼碘化也能够用于合成碘代芳烃， 例如 ： 在 5mol% 硝酸 铜的催化下， 芳基硼酸能够在常温下和分子碘反应， 发生脱硼碘化， 生成碘代芳烃 （Catal. Commun., 2013, 32, 15-17） 。 0003 芳环的碘化也是制备碘代芳烃的有效方法之一 （Curr. Org. Synth., 2013, 10, 265-287） 。从反应机理方面来看， 这类方法可分为两种。一种是碳 - 氢键活化的方式， 例 如 ： 在三价铑化合物的催化下， 2- 苯基吡啶中的苯环能够通过碳 。
8、- 氢键活化的方式进行碘 化 （J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 8298-8301） 。另一种是较为常见的亲电卤化方式， 然而分子碘一般难于直接和芳环进行亲电反应 ； 需使用亲电性较强的碘正离子等价物 （I+） 作为碘化试剂， 反应才能有效地进行。例如N- 碘代丁二酰亚胺 （Org. Lett.,2010, 12, 2104-2107） 、 氯化碘 （Org. Process Res. Dev., 2003, 7, 98-100） 等碘正离子等价物能 够与芳环进行碘化反应。 但这些碘化试剂一般具有较高的价格， 难以在工业中规模化应用。 加入便宜的氧化剂， 在催化剂作。
9、用下， 把碘源原位氧化为具有亲电活性的碘正离子似乎能 够解决碘化试剂成本高的问题 （Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8424-8450） 。 发明内容 0004 本发明的目的是为解决上述技术问题的不足， 提供一种制备烷氧基碘苯的方法， 解决上述芳环直接碘化法技术中存在的反应温度高和综合应用成本高的问题。 0005 本发明为解决上述技术问题的不足， 所采用的技术方案是 ： 一种制备烷氧基碘苯 的方法， 向反应容器中加入烷氧基苯、 I2、 催化剂四氟硼酸亚硝鎓和有机溶剂， 密封反应容 器， 在 20 60反应温度和存在空气的条件下磁力搅拌反应， 反应后冷却至室温， 。
10、通过柱 色谱对反应后的混合物进行提纯， 得到烷氧基碘苯， 反应式如下 ： 说 明 书 CN 104230682 A 3 2/5 页 4 ， 其中， R 为 14 个碳的烷基或苄基， R1、 R2、 R3为氢、 烷基、 烷氧基、 氯基。 0006 所述烷氧基苯、 I2、 四氟硼酸亚硝鎓的物质的量比为 1 ： 0.4-0.75 ： 0.02-0.3。 0007 所述的有机溶剂为乙腈或乙酸乙酯。 0008 所述的反应时间为 0.5-20h。 0009 优化地， 按照物质的量比为 1 ： 0.5 ： 0.2， 取烷氧基苯、 I2和催化剂四氟硼酸亚硝鎓 加入反应容器， 然后加入乙腈并密封反应容器， 在室。
11、温和存在空气的条件下磁力搅拌反应 5h， 反应后冷却至室温， 通过柱色谱对反应后的混合物进行提纯， 得到烷氧基碘苯。 0010 有益效果 ： （1） 除了催化剂和溶剂， 没有添加任何其他辅助性试剂， 使用的辅料少， 最优条件下碘 原料利用率高、 产物纯度好， 反应可在常温下有效进行， 显著降低生产成本。 0011 （2） 反应体系中不添加酸， 降低生产设备成本。 0012 （3） 溶剂为低沸点物质， 降低了产物分离提纯的难度。 0013 附图说明 ： 图 1 为实施例 1 的产物对甲氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 2 为实施例 1 的产物对甲氧基碘苯的质谱图 ； 图 3 为实施例 2 的。
12、产物对乙氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 4 为实施例 2 的产物对乙氧基碘苯的 13C-NMR 图 ； 图 5 为实施例 3 的产物 3- 甲基 -4- 甲氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 6 为实施例 3 的产物 3- 甲基 -4- 甲氧基碘苯的 13C-NMR 图 ； 图 7 为实施例 4 的产物 2- 甲基 -4- 甲氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 8 为实施例 4 的产物 2- 甲基 -4- 甲氧基碘苯的质谱图 ； 图 9 为实施例 5 的产物 3- 氯 -4- 甲氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 10 为实施例 5 的产物 3- 氯 -4- 甲氧基碘苯的 13C-。
13、NMR 图 ； 图 11 为实施例 6 的产物 2- 氯 -4- 正丁氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 12 为实施例 6 的产物 2- 氯 -4- 正丁氧基碘苯的 13C-NMR 图 ； 图 13 为实施例 7 的产物 2,3,4- 三甲氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 14 为实施例 7 的产物 2,3,4- 三甲氧基碘苯的 13C-NMR 图 ； 图 15 为实施例 8 的产物 4- 苄氧基碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 16 为实施例 8 的产物 4- 苄氧基碘苯的 13C-NMR 图 ； 图 17 为实施例 8 的产物 4- 苄氧基碘苯的质谱图 ； 图 18 为实施例 9 。
14、的产物 4-(4- 氟苄氧基 ) 碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 19 为实施例 9 的产物 4-(4- 氟苄氧基 ) 碘苯的质谱图 ； 图 20 为实施例 10 的产物 4-(4- 氰基苄氧基 ) 碘苯的 1H-NMR 图 ； 图 21 为实施例 10 的产物 4-(4- 氰基苄氧基 ) 碘苯的 13C-NMR 图 ； 图 22 为实施例 11 的产物 4-(4- 氯苄氧基 ) 碘苯的 1H-NMR 图 ； 说 明 书 CN 104230682 A 4 3/5 页 5 图 23 为实施例 11 的产物 4-(4- 氯苄氧基 ) 碘苯的质谱图。 0014 具体实施方式 ： 实施例 1 向约 。
15、45mL 的反应管中加入 0.5mmol 甲氧基苯、 0.25mmol I2、 1.5mL 四氟硼酸亚硝鎓的 乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管 （不能去除反应管中的空 气） ， 控制温度为30， 在磁力搅拌下反应5小时， 接着冷却反应体系至室温。 通过柱色谱对 反应后的混合物进行提纯， 得到对甲氧基碘苯， GC 内标产率为 83%。使用 1H-NMR 和质谱确 定产物的结构， 见图 1-2。 0015 实施例 2 向约 45mL 的反应管中加入 0.5mmol 乙氧基苯、 0.25mmol I2、 1.5mL 四氟硼酸亚硝鎓的 乙腈溶液 （1.。
16、5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁 力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物进行提纯， 得到对乙氧基碘苯， GC 内标产率为 81%。使用 1H-NMR 和13C-NMR 确定产物的结构， 见图 3-4。 0016 实施例 3 向约45mL的反应管中加入0.5mmol 2-甲基苯甲醚、 0.25mmol I2、 1.5mL四氟硼酸亚硝 鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通。
17、过柱色谱对反应后的混合物进行 提纯， 得到 3- 甲基 -4- 甲氧基碘苯， GC 内标产率为 96%。使用 1H-NMR 和13C-NMR 确定产物 的结构， 见图 5-6。 0017 实施例 4 向约45mL的反应管中加入0.5mmol 3-甲基苯甲醚、 0.25mmol I2、 1.5mL四氟硼酸亚硝 鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物进行 提纯， 得到 2- 甲基 -4- 甲氧基碘苯， GC 内标产率为 81%。使用 1H-NMR 。
18、和质谱确定产物的结 构， 见图 7-8。 0018 实施例 5 向约45mL的反应管中加入0.5mmol 2-氯苯甲醚、 0.25mmol I2、 1.5mL四氟硼酸亚硝鎓 的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在 磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物进行提 纯， 得到 3- 氯 -4- 甲氧基碘苯， GC 内标产率为 95%。使用 1H-NMR 和13C-NMR 确定产物的结 构， 见图 9-10。 0019 实施例 6 向约 45mL 的反应管中加入 0.5mmol 3- 正丁氧。
19、基氯苯、 0.25mmol I2、 1.5mL 四氟硼酸 亚硝鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物 进行提纯， 得到 2- 氯 -4- 正丁氧基碘苯， GC 内标产率为 67%。使用 1H-NMR 和13C-NMR 确定 产物的结构， 见图 11-12。 0020 实施例 7 向约 45mL 的反应管中加入 0.5mmol 1,2,3- 三甲氧基苯、 0.25mmol I2、 1.5mL 四氟硼 说 明 书 CN 104230682 A 5 。
20、4/5 页 6 酸亚硝鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物 进行提纯， 得到 2,3,4- 三甲氧基碘苯， GC 内标产率为 83%。使用 1H-NMR 和13C-NMR 确定产 物的结构， 见图 13-14。 0021 实施例 8 向约 45mL 的反应管中加入 0.5mmol 苄基苯基醚、 0.25mmol I2、 1.5mL 四氟硼酸亚硝鎓 的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度。
21、为 30， 在 磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物进行提 纯， 得到 4- 苄氧基碘苯， 分离产率为 60%。使用 1H-NMR、13C-NMR 和 GC-MS 确定产物的结构， 见图 15-17。 0022 实施例 9 向约45mL的反应管中加入0.5mmol 4-氟苄氧基苯、 0.25mmol I2、 1.5mL四氟硼酸亚硝 鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物进行 提纯， 得到 4-(4- 氟。
22、苄氧基 ) 碘苯， 分离产率为 55%。使用 1H-NMR 和质谱确定产物的结构， 见图 18-19。 0023 实施例 10 向约 45mL 的反应管中加入 0.5mmol 4- 氰基苄氧基苯、 0.25mmol I2、 1.5mL 四氟硼酸 亚硝鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物 进行提纯， 得到 4-(4- 氰基苄氧基 ) 碘苯， 分离产率为 41%。使用 1H-NMR 和13C-NMR 确定产 物的结构， 见图 20-21。 002。
23、4 实施例 11 向约45mL的反应管中加入0.5mmol 4-氯苄氧基苯、 0.25mmol I2、 1.5mL四氟硼酸亚硝 鎓的乙腈溶液 （1.5mL 溶液中含 0.1mmol 四氟硼酸亚硝鎓） ， 密闭反应管， 控制温度为 30， 在磁力搅拌下反应 5 小时， 接着冷却反应体系至室温。通过柱色谱对反应后的混合物进行 提纯， 得到 4-(4- 氯苄氧基 ) 碘苯， 分离产率为 42%。使用 1H-NMR 和质谱确定产物的结构， 见图 22-23。 0025 实施例 12 将实施例 1 中的乙腈被乙酸乙酯替代， 其他条件同实施例 1。对甲氧基碘苯的产率为 11%。 0026 实施例 13-1。
24、5 将实施例 1 中的反应温度分别变为 30、 40、 60， 其他条件同实施例 1。对甲氧基 碘苯的产率分别为 83%、 76%、 85%。 0027 实施例 16-24 将实施例1中的反应时间分别变为0.5小时、 1小时、 3小时、 5小时、 7小时、 10小时、 12 小时、 15 小时、 20 小时， 其他条件同实施例 1。对甲氧基碘苯的产率分别为 71%、 73%、 85%、 83%、 70%、 76%、 77%、 78%、 76%。 0028 实施例 25-28 说 明 书 CN 104230682 A 6 5/5 页 7 将实施例1中I2的用量分别变为0.2mmol、 0.25m。
25、mol、 0.3mmol、 0.4mmol， 其他条件同实 施例 1。对甲氧基碘苯的产率分别为 68%、 83%、 77%、 65%。 0029 实施例 29-34 将实施例 1 中 NOBF4的用量分别变为 0.01mmol、 0.025mmol、 0.05mmol、 0.075mmol、 0.125mmol、 0.15mmol， 其他条件同实施例 1。对甲氧基碘苯的产率分别为 57%、 62%、 72%、 78%、 77%、 78%。 说 明 书 CN 104230682 A 7 1/12 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 8 2/12 页 9 图 。
26、3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 9 3/12 页 10 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 10 4/12 页 11 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 11 5/12 页 12 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 12 6/12 页 13 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 13 7/12 页 14 图 13 图 14 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 14 8/12 页 15 图 15 图 16 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 15 9/12 页 16 图 17 图 18 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 16 10/12 页 17 图 19 图 20 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 17 11/12 页 18 图 21 图 22 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 18 12/12 页 19 图 23 说 明 书 附 图 CN 104230682 A 19 。