三氟甲基苯乙酮化合物的制备方法.pdf

本发明涉及一种三氟甲基苯乙酮化合物的制备方法，包括以下步骤：三氟甲基卤代苯与乙烯基醚类化合物在离子液体中，在钯催化剂、配体、有机胺存在下，于10℃～150℃下搅拌反应1～20小时，反应后加酸酸化；本方法制备工艺新颖，成本低，易操作，溶剂可回收利用，对环境污染小。

1、  一种如式(I)所示的三氟甲基苯乙酮化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：如式(II)所示的三氟甲基卤代苯与如式(III)所示的乙烯基醚类化合物在离子液体中，在钯催化剂、配体、有机胺存在下，于10℃～150℃下搅拌反应1～20小时，反应后加酸酸化；所述的三氟甲基卤代苯为氯代或溴代或碘代三氟甲基苯，所述的配体为1，3-双(二苯基瞵)丙烷或1，3-双(二苯基瞵)丁烷；

其中式(I)中，三氟甲基处于乙酰基的邻、间、对位；式(II)中，X为氯或溴或碘，三氟甲基处于X的邻、间、对位；式(III)中，R¹表示C₁～C₄的烷基。

2、  按权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的钯催化剂为醋酸钯。

3、  按权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的离子液体是3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，所述的烷基为含碳原子数n＝1～18的烷基。

4、  按权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的离子液体为下列之一：①1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐②1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

5、  按权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的有机胺为三乙胺。

6、  按权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的酸为稀盐酸或稀硫酸，酸化至pH为1～3。

7、  按权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的反应温度为100℃，反应时间为15小时。

8、  按权利要求1～7之一所述的制备方法，其特征在于所述的三氟甲基卤代苯、乙烯基醚类化合物、钯催化剂、配体的摩尔比为4∶8∶1∶2。

9、  按权利要求8所述的制备方法，其特征在于：以0.1摩尔三氟甲基卤代苯为基准，所述的有机胺用量为0.12摩尔，所述的离子液体用量为200毫升。

三氟甲基苯乙酮化合物的制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种三氟甲基苯乙酮化合物的制备方法，尤其涉及一种以离子液体为介质，在金属钯和1，3-双(二苯基瞵)烷烃催化下，由卤代芳烃与乙烯醚化合物反应(Heck反应)制备三氟甲基苯乙酮化合物的方法。
(二)背景技术
三氟甲基苯乙酮化合物是一类重要的药物中间体，广泛应用于医药、农药、化工等领域。当前三氟甲基苯乙酮化合物的制备主要有：1、三氟甲基苯甲腈与碘甲烷的格氏反应；2、三氟甲基苯甲酸经酰氯化后，再与碘甲烷的镉试剂反应；3、三氟甲基苯甲醛与重氮甲烷反应。三种合成方法的起始原料价格贵，来源困难，收率低，而且方法2用到的镉试剂会增加废水的处理工作，方法3的重氮甲烷易爆和剧毒，难以进行大规模工业化生产。
Heck反应是在金属钯催化下由卤代芳烃合成烯基取代芳烃化合物的重要方法。而离子液体作为新兴的绿色化学溶剂，有望解决化学反应过程可能出现地污染问题。与典型的有机溶剂不一样，离子液体不挥发，不易燃易爆，对有机物和无机物有良好的溶解性，使反应可在均相进行，对水和空气稳定，便于反应操作和处理，易回收。此外，用离子液体可催化加速化学反应的过程。
在离子液体介质中，利用Heck反应制备三氟甲基苯乙酮化合物是一种工艺路线新颖，有应用前景的绿色合成方法，尚未见报道。
(三)发明内容
本发明目的在于提供一种工艺路线新颖，符合绿色合成技术的三氟甲基苯乙酮化合物的制备方法，利用Heck反应制备三氟甲基苯乙酮化合物。
本发明所述的三氟甲基苯乙酮化合物如式(I)所示，所述的制备方法包括以下步骤：如式(II)所示的三氟甲基卤代苯与如式(III)所示的乙烯基醚类化合物在离子液体中，在钯催化剂、配体、有机胺存在下，于10℃～150℃下搅拌反应1～20小时，反应后加酸酸化；所述的三氟甲基卤代苯为氯代或溴代或碘代三氟甲基苯，所述的配体为1，3-双(二苯基瞵)丙烷(DPPP)或1，3-双(二苯基瞵)丁烷；

其中式(I)中，三氟甲基处于乙酰基的邻、间、对位；式(II)中，X为氯或溴或碘，三氟甲基处于X的邻、间、对位；式(III)中，R¹表示C₁～C₄的烷基。
所述的钯催化剂为Heck反应催化剂，如醋酸钯。
本发明中所述的离子液体优选为3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，其中烷基为含碳原子数n＝1～18的烷基。如1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐等。
上述的有机胺优选为三乙胺。
加酸酸化时所述的酸优选为稀盐酸或稀硫酸，酸化至pH为1～3。
上述的乙烯基醚类化合物优选为乙烯基乙醚和乙烯基丁醚。
本发明所述的三氟甲基苯乙酮化合物优选按以下步骤制备：
将三氟甲基卤代苯0.1摩尔，醋酸钯0.025摩尔，1，3-双(二苯基瞵)丙烷(0.05摩尔)，乙烯基丁醚0.2摩尔，三乙胺0.12摩尔，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3左右。
反应产物的纯度用色谱测定，用质谱进一步对产品进行了鉴定。
本方法制备工艺新颖，成本低，易操作，溶剂可回收利用，对环境污染小。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1间三氟甲基苯乙酮的制备
将间三氟甲基氯苯18.2克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀盐酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物9.5克，收率50％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例2间三氟甲基苯乙酮的制备
将间三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物13克，收率70％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例3间三氟甲基苯乙酮的制备
将间三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基乙醚18克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物18克，收率92％。熔点30～32℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例4间三氟甲基苯乙酮的制备
将间三氟甲基碘苯27.2克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基乙醚18克(0.2摩尔)，三乙胺(0.12摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物17克，收率90％。熔点30～32℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例5间三氟甲基苯乙酮的制备
在70℃搅拌反应10个小时。其它同实施例1。
得产物8.5克，收率45％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例6间三氟甲基苯乙酮的制备
在50℃搅拌反应20个小时。其它同实施例1。
得产物7.5克，收率40％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例7间三氟甲基苯乙酮的制备
在140℃搅拌反应3个小时。其它同实施例1。
得产物7.4克，收率39％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例8对三氟甲基苯乙酮的制备
将对三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀盐酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物15.5克，收率80％。熔点30～32℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例9对三氟甲基苯乙酮的制备
将对三氟甲基氯苯18.2克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物9.5克，收率50％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例10对三氟甲基苯乙酮的制备
将对三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在50℃反应18个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物12克，收率70％。沸点162～165℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例11  对三氟甲基苯乙酮的制备
将对三氟甲基碘苯27.2克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺(0.12摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在80℃反应18个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物17.4克，收率91％。沸点162～165℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例12对三氟甲基苯乙酮的制备
在50℃搅拌反应15个小时。其它同实施例11。
得产物16.1克，收率85％。沸点162～165℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例13邻三氟甲基苯乙酮的制备
将邻三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基丁醚20克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物17克，收率90％。沸点198～202℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。
实施例14邻三氟甲基苯乙酮的制备
将邻三氟甲基溴苯22.4克(0.1摩尔)，醋酸钯8.2克(0.025摩尔)，1，3-双(二苯基瞵)丙烷21克(0.05摩尔)，乙烯基乙醚18克(0.2摩尔)，三乙胺11克(0.12摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐200毫升，置于1000毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在100℃反应15个小时。反应结束后，冷却，加入10％的稀硫酸酸化至pH＝3，搅拌30分钟，后处理得产物15克，收率88％。沸点162～165℃，纯度≥98％，MS(m/z)：188(M⁺)。