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1、10申请公布号CN102351815A43申请公布日20120215CN102351815ACN102351815A21申请号201110345079822申请日20111104C07D307/4620060171申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市屯溪路193号72发明人彭新华戴志宏吴祥瑞荣媛74专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人何梅生54发明名称一种5溴2呋喃甲醛的合成方法57摘要本发明公开了一种5溴2呋喃甲醛的合成方法,包括溴化试剂的制备和溴化两个过程;所述溴化试剂的制备是将N甲基咪唑与溴代正丁烷反应,生成溴化1丁基3甲基咪唑,再与溴素反应,得到溴化。
2、试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑;所述溴化是将呋喃甲醛加入到制备的溴化试剂中进行溴化反应,生成目标产物5溴2呋喃甲醛。本发明避免了直接使用溴素,提高了工业制备反应的清洁性,降低了环境污染。本发明方法提高了产品得率和纯度。产率较目前工业传统方法提高近9,本方法总收率达到876,产品纯度超过96,其他指标也相应提高。51INTCL19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1页CN102351822A1/1页21一种5溴2呋喃甲醛的合成方法,其特征在于包括溴化试剂的制备和溴化两个过程;所述溴化试剂的制备是将N甲基咪唑与溴代正丁烷反应,生成溴化1丁基3甲基咪唑,再与。
3、溴素反应,得到溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑;所述溴化是将呋喃甲醛加入到制备的溴化试剂中进行溴化反应,生成目标产物5溴2呋喃甲醛;N甲基咪唑、溴代正丁烷和溴素摩尔比为1107021127023;呋喃甲醛与溴化试剂三溴化1丁基3甲基咪唑的摩尔比为17311251。2根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于按以下步骤操作1溴化试剂的制备将N甲基咪唑置于反应器中,滴加溴代正丁烷,滴加完毕后升温至回流温度,并保持回流反应911H,冷却,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后于6090在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于反应器中,于1015。
4、搅拌滴加溴素,滴完后于2535反应23H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于6090干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑;2溴化将步骤1制备的三溴化1丁基3甲基咪唑置于反应器中,搅拌下滴加呋喃甲醛,滴完后升温至3070继续反应46H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用乙醇精制,静置1015MIN后减压过滤并干燥得到目标产物5溴2呋喃甲醛。权利要求书CN102351815ACN102351822A1/5页3一种5溴2呋喃甲醛的合成方法一、技术领域0001本发明涉及一种已知化合物的制备方法,确切地说是5溴2呋喃甲醛的合成方法。二、背景技术00025溴2呋喃甲醛5BRO。
5、MO2FURALDEHYDE,又名5溴糠醛5BROMOFURALDEHYDE,5溴2糠醛5BROMOFURAN2CARBOXALDEHYDE,是一种微黄色粉末,熔点8085,沸点2228/760MMHG,闪点为112/6MMHG,密度1748G/CM3,能溶于二氯化碳、四氯化碳、乙醚等有机溶剂;其分子式为C5H3BRO2,相对分子质量为17498。5溴2呋喃甲醛结构式如下00030004呋喃甲醛是重要的化工基础原料,以呋喃甲醛为原料直接或间接衍生出的化工产品达1600多种。而呋喃甲醛溴化物是重要的呋喃甲醛深加工产品,是重要的有机合成中间体化合物,广泛用于医药、农药、染料、高分子材料等领域。向呋。
6、喃甲醛结构中引入溴原子有三个作用一是有效活化作用,由于溴原子是活泼性较高的活性基团,在有机合成中常利用溴化合物来制取其他衍生物;二是增加、改进化合物产生新的功效;三是引入溴原子在有机合成中有中间桥梁的功能。0005近年来,5溴2呋喃甲醛在抗病毒药物、抗寄生虫药物、抗疟药物、抗癌药物、抗肿瘤药物上的应用逐渐增多,从而使其经济价值显著提高,便引起人们的广泛关注。0006目前生产5溴2呋喃甲醛主要方法是采用液溴作为溴化剂直接溴化呋喃甲醛。这种方法溴化反应选择性差,产生大量的不同区域异构体,环境污染严重,对设备腐蚀大,这些缺点不利于大规模工业生产的可持续发展和经济发展需求。此外,目前国内对于5溴2呋喃。
7、甲醛合成方法的研究报道很少,生产5溴2呋喃甲醛主要方法落后且对环境污染大。为此,探寻一种反应条件温和、环保、高产率合成5溴2呋喃甲醛工艺方法,具有潜在巨大的环境经济社会效益。三、发明内容0007本发明旨在提供一种反应条件温和、选择性好、收率高并宜于工业转化的5溴2呋喃甲醛的合成方法。所要解决的技术问题是提高制备的5溴2呋喃甲醛的选择性和收率。0008本发明解决技术问题采用如下技术方案0009本发明5溴2呋喃甲醛的合成方法的特点在于包括溴化试剂的制备和溴化两个过程;所述溴化试剂的制备是将N甲基咪唑与溴代正丁烷反应,生成溴化1丁基3甲说明书CN102351815ACN102351822A2/5页4。
8、基咪唑,再与溴素反应,得到溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑BMIMBR3;所述溴化是将呋喃甲醛加入到制备的溴化试剂中进行溴化反应,生成目标产物5溴2呋喃甲醛;0010N甲基咪唑、溴代正丁烷和溴素摩尔比为1107021127023;0011呋喃甲醛与溴化试剂三溴化1丁基3甲基咪唑的摩尔比为17311251。0012本发明5溴2呋喃甲醛的合成方法的特点在于按以下步骤操作00131溴化试剂的制备0014将N甲基咪唑置于反应器中,滴加溴代正丁烷,溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为152H,滴加完毕后升温至回流温度,并保持回流反应911H,冷却,蒸出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经。
9、乙酸乙酯洗涤后于6090在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于反应器中,于1015搅拌滴加溴素,滴加时间控制在12H,滴完后于2535反应23H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于6090干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑BMIMBR3。00152溴化0016将步骤1制备的三溴化1丁基3甲基咪唑置于反应器中,搅拌下滴加呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间约12H,滴完后升温至3070继续反应46H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体。
10、析出,减压过滤并于4050干燥得到目标产物5溴2呋喃甲醛。0017与已有技术相比,本发明的有益效果体现在00181、本发明方法应用N甲基咪唑与溴代正丁烷反应制备1丁基3甲基咪唑再与溴素反应得到离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑,避免了直接使用溴素,提高了工业制备反应的清洁性,降低了环境污染。00192、本发明方法使用的离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑,在反应完成后可再溴化循环使用,降低了生产成本。00203、本发明方法提高了产品得率和纯度。产率较目前工业传统方法提高近9,本方法总收率达到876,产品纯度超过96,其他指标也相应提高。00214、本发明方法合成工艺步骤少,降低了能源消耗,提高了原料利用。
11、率。00225、本发明方法在溴化工艺段选择性好,减少了有机物副产物生成,且反应时间较短,反应条件温和。四、附图说明0023图1是本发明5溴2呋喃甲醛合成方法的工艺流程图。0024图2是本发明制备的5溴2呋喃甲醛的HPLC图,采用日本岛津HPLC10AVPPLUS高效液相色谱仪测产品纯度,其流动相按体积比为甲醇水55。由图2可以看出在T2237MIN时出现了5溴2呋喃甲醛很强的吸收峰,而在其他位置无明显的峰值出现,说明该反应有很好的选择性,纯度高。五、具体实施方式说明书CN102351815ACN102351822A3/5页50025下面通过具体实施例对本发明技术方案作进一步说明。0026实施例。
12、10027本实施例中5溴2呋喃甲醛是按以下步骤制备得到00281溴化试剂的制备0029将123GN甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加225G溴代正丁烷,溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为2H,滴加完后,升温至反应体系产生回流105140,保持该温度反应910H,冷却,旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次,每次乙酸乙酯的用量为40ML,然后于60在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,于1015搅拌滴加48G溴素,滴加时间控制在1H,滴完后于25反应2H,反应混合。
13、物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于60干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑BMIMBR3。00302溴化0031将步骤1制备的567G三溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加144G呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间1H,滴完后升温至30继续反应4H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体析出,减压过滤,于4050干燥得到微黄色粉末203G即为目标产物5溴2呋喃甲醛,HPLC纯度957,收率774。0032实施例20033本实施例中5溴2呋喃甲醛是按以下步骤制备得到00341溴化试剂的制备0。
14、035将123GN甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加257G溴代正丁烷,溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为2H,滴加完后,升温至反应体系产生回流105140,保持该温度反应910H,冷却,旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次,每次乙酸乙酯的用量为40ML,然后于70在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,于1015搅拌滴加48G溴素,滴加时间控制在1H,滴完后于30反应2H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于80干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1。
15、丁基3甲基咪唑BMIMBR3。00362溴化0037将步骤1制备的567G三溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加144G呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间2H,滴完后升温至40继续反应5H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体析出,减压过滤,于4050干燥得到微黄色粉末199G即为目标产物5溴2呋喃甲醛,HPLC纯度967,收率758。0038实施例30039本实施例中5溴2呋喃甲醛是按以下步骤制备得到00401溴化试剂的制备0041将123GN甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加257G溴代正丁烷。
16、,溴代说明书CN102351815ACN102351822A4/5页6正丁烷预先经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为2H,滴加完后,升温至反应体系产生回流105140,保持该温度反应910H,冷却,旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次,每次乙酸乙酯的用量为40ML,然后于70在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,于1015搅拌滴加54G溴素,滴加时间控制在1H,滴完后于35反应2H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于70干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑B。
17、MIMBR3。00422溴化0043将步骤1制备的567G三溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加144G呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间2H,滴完后升温至60继续反应4H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体析出,减压过滤,于4050干燥得到微黄色粉末211G即为目标产物5溴2呋喃甲醛,HPLC纯度941,收率804。0044实施例40045本实施例中5溴2呋喃甲醛是按以下步骤制备得到00461溴化试剂的制备0047将123GN甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加225G溴代正丁烷,溴代正丁烷预先。
18、经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为2H,滴加完后,升温至反应体系产生回流105140,保持该温度反应910H,冷却,旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次,每次乙酸乙酯的用量为40ML,然后于90在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,于1015搅拌滴加48G溴素,滴加时间控制在1H,滴完后于2530反应2H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于80干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑BMIMBR3。00482溴化0049将步骤1制备的567G三溴化1丁基3甲基。
19、咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加194G呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间2H,滴完后升温至70继续反应6H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体析出,减压过滤,于4050干燥得到微黄色粉末221G即为目标产物5溴2呋喃甲醛,HPLC纯度970,收率842。0050实施例50051本实施例中5溴2呋喃甲醛是按以下步骤制备得到00521溴化试剂的制备0053将123GN甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加257G溴代正丁烷,溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为2H,滴加完后,升温至反应体系产生回流10。
20、5140,保持该温度反应910H,冷却,旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次,每次乙酸乙酯的用量为40ML,然后于80在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,于1015搅拌滴加54G溴素,滴加时间控制在1H,滴完后说明书CN102351815ACN102351822A5/5页7于3035反应3H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于70干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑BMIMBR3。00542溴化0055将步骤1制备的567G三溴化1丁基3甲基咪唑置于50。
21、0ML三口烧瓶中,搅拌下滴加194G呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间2H,滴完后升温至60继续反应5H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体析出,减压过滤,于4050干燥得到微黄色粉末207G即为目标产物5溴2呋喃甲醛,HPLC纯度941,收率789。0056实施例60057本实施例中5溴2呋喃甲醛是按以下步骤制备得到00581溴化试剂的制备0059将123GN甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加225G溴代正丁烷,溴代正丁烷预先经过蒸馏以除去水分,控制滴加时间为2H,滴加完后,升温至反应体系产生回流105140,保。
22、持该温度反应910H,冷却,旋转蒸发出过量的溴代正丁烷回收,反应混合物经乙酸乙酯洗涤3次,每次乙酸乙酯的用量为40ML,然后于90在真空干燥箱中干燥至恒重,得到金黄色粘稠状液体,即溴化1丁基3甲基咪唑;将得到的溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,于1015搅拌滴加48G溴素,滴加时间控制在1H,滴完后于25反应3H,反应混合物经乙酸乙酯洗涤后置于真空干燥箱中于90干燥至恒重,即得溴化试剂离子液体三溴化1丁基3甲基咪唑BMIMBR3。00602溴化0061将步骤1制备的547G三溴化1丁基3甲基咪唑置于500ML三口烧瓶中,搅拌下滴加154G呋喃甲醛,呋喃甲醛预先经过蒸馏以除去水分,滴加时间2H,滴完后升温至50继续反应6H,待反应结束后,停止搅拌并降至室温,用3040乙醇精制,静置1015MIN后有大量黄色晶体析出,减压过滤,于4050干燥得到微黄色粉末206G即为目标产物5溴2呋喃甲醛,HPLC纯度937,收率784。说明书CN102351815ACN102351822A1/1页8图1图2说明书附图CN102351815A。