一种苯甲酸酯类化合物的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种苯甲酸酯类化合物的合成方法，以苄腈类化合物与醇或酚类化合物为原料，以廉价易得的铜为催化剂，以绿色环保的氧气为氧化剂，在温和的条件下高产率和高转化率地合成了苯甲酸酯类化合物。该方法的原料之一不仅可以来源于醇类化合物，而且也可以来源于酚类化合物，大大拓宽了底物的范围，解决了绝大多数方法对官能团的适应性不广，同时需要特定的反应条件，如：借助昂贵的过渡金属做催化剂；使用有毒试剂等问题，具有一定的工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及有机合成领域，具体涉及。 【
技术介绍
】 苯甲酸酯类化合物广泛用于溶剂、香料、合成原料和增塑剂中。因此，苯甲酸酯类 化合物的合成一直是化学领域关注的重点，更是有机合成及其它精细化工领域研宄的热门 课题。 苯甲酸酯类化合物的合成方法很多，其中最常用的一种是在酸性条件下，通过苯 甲酸化合物与醇或卤代烃及其衍生物直接酯化合成苯甲酸酯类化合物。另外通过简单的苯 甲酸酯与醇之间酯交换也是合成苯甲酸酯类化合物的良好方法。虽然采用这些方法都能够 有效地合成苯甲酸酯类化合物，但是绝大多数方法对官能团的适应性不广，同时需要特定 的反应条件，如：借助昂贵的过渡金属做催化剂；使用有毒试剂等。因此开发一种原料廉价 易得、反应条件温和、底物适应性广的苯甲酸酯类化合物的合成方法是有机合成中需要解 决的问题之一。（参考文献：Tetrahedron Lett. 2003. 44. 6582 ;Cat. Lett. 2003. 3-4. 143 ; Tetrahedron. 2011，67, 1640 ;Tetrahedron. 2012, 68, 4701 ;Tetrahedron. 2014, 70,3887 ; Tetrahedron. 2013, 54, 5064 ;0rg· Lett. 2014，16, 236 ;J.Am.Chem. 2013，135,10776 ; Green. Chem. 2013, 15, 1646)。 本专利技术以苄腈类化合物与醇或酚类化合物为原料，以廉价易得的铜为催化剂，以 绿色环保的氧气为氧化剂，在温和的条件下合成了苯甲酸酯类化合物。该方法的原料之一 不仅可以来源于醇类化合物，而且也可以来源于酚类化合物，大大拓宽了底物的范围，开发 了官能团适应性广泛的苯甲酸酯类化合物，具有一定的工业应用价值。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的是发展一种用铜做催化剂，氧气做氧化剂，用廉价易得的苄腈类化 合物与醇或酚类化合物为原料，高转化率和高产率地合成苯甲酸酯类化合物的方法。 本专利技术的专利技术目的是通过如下技术方案实现的： -种结构式为的苯甲酸酯类化合物的合成方法，包含以下步 骤： 取苄腈类化合物、醇或酚类化合物、铜催化剂、有机溶剂置于反应容器中，混合；在 氧气氛围下，于反应温度为80~120°C下，持续搅拌反应20~30h，反应结束后冷却至室 温，用饱和氯化铵溶液洗涤，然后用有机溶剂萃取，干燥，减压蒸馏浓缩除去溶剂，粗产品经 柱色谱分离，即得苯甲酸酯类化合物。 所述通式I中，R是H、Cl、Br、甲基、硝基、甲氧基、三氟甲基。 所述通式II中，#是C2~C8的烷基、苄基、对甲氧基苄基、对硝基苄基、对三氟甲基 苄基、1-苯基乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、呋喃-3-甲基、噻吩-3-甲基；苯基、对甲基苯基、 对硝基苯基、间硝基苯基、间甲氧基苯基、邻溴苯基、2-萘基。 上述合成方法中，所述的苄腈类化合物是选自苄腈、对氯苄腈、对溴苄腈、对甲基 苄腈、邻甲基苄腈、对硝基苄腈、对甲氧基苄腈、对三氟甲基苄腈。 上述合成方法中，所述的醇类化合物是选自乙醇、正丙醇、叔丁醇、异戊醇、正辛 醇、苄醇、对甲氧基苄醇、对硝基苄醇、对三氟甲基苄醇、1-苯基乙醇、1-萘甲醇、2-萘甲醇、 呋喃-3-甲醇、噻吩-3-甲醇；所述的酚类化合物是苯酚、对甲基苯酚、对硝基苯酚、间硝基 苯酚、间甲氧基苯酚、邻溴苯酚、2-萘酚。 上述合成方法中，所述催化剂是选自Cu、CuO、Cu20、CuCl2、CuCl、CuBr 2、CuBr、CuI、 Cu (OAc)2、Cu (NO3)2、CuSO4中的一种或两种以上。上述合成方法中，所述有机溶剂是选自二 甲亚砜、乙腈、正己烷、环己烷、1，4-二氧六环、四氢呋喃、甲苯、氯苯、1，2-二甲苯或1，2-二 氯乙烷中的一种或两种以上。 上述合成方法中，所述苄腈类化合物与铜催化剂之间的摩尔比为~ 。 上述合成方法中，所述的苄腈类化合物与醇或酚类化合物之间的摩尔比为 ~。反应温度为80~120°C，反应时间为20~30h。 上述合成方法中，所述萃取步骤中的有机溶剂是乙酸乙酯、三氯甲烷或二氯甲烷 中的一种。 根据实验结果，本专利技术所提供的由铜做催化剂，氧气做氧化剂，用廉价易得的苄腈 类化合物与醇或酚类化合物为原料来合成苯甲酸酯类化合物的方法，产物的选择性和收率 都很高，绿色环保，具有良好的工业应用前景。 【附图简要说明】 图1为本专利技术提供的苯甲酸酯化合物的合成路径图。 【【具体实施方式】】 下面结合本专利技术的合成例对本专利技术所述的合成方法作进一步说明，需要说明的 是，实施例并不构成对本专利技术要求保护范围的限制： 如图1所示，本专利技术提供的苯甲酸酯类化合物的合成步骤为：将苄腈类化合物、醇 或酚类化合物（摩尔比100~300 %基于苄腈类化合物）、铜催化剂（摩尔比10~50 %基 于苄腈类化合物）、有机溶剂（ImL)置于反应容器中，混合；在氧气氛围下，于反应温度为 80~120°C下，持续搅拌反应20~30小时，反应结束后冷却至室温，用饱和氯化铵溶液洗 涤，然后用有机溶剂萃取，干燥，减压蒸馏浓缩除去溶剂，粗产品经柱色谱分离，即得苯甲酸 酯类化合物。 合成例1 苯甲酸乙酯的合成 在反应容器中加入0. 2mmol节腈、30mol% CuCl，0. 6mmol乙醇、ImL甲苯，在氧气 氛围下，加热到90°C，持续搅拌20h，停止反应，冷却至室温，加入饱和氯化铵溶液洗涤，以 三氯甲烷萃取，干燥，减压蒸馏除去溶剂，粗产品经柱色谱分离即得目标产物，产率90%。 1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8· 06-8. 04 (m，2H)，7· 57-7. 53 (m，1H)，7· 45-7. 42 (m，2H)，4· 41-4. 36 ( m, 2Η), I. 40 (t, J = 7. 2Hz, 3Η). 合成例2 苯甲酸丙酯的合成 在反应容器中加入0.2臟〇1节腈、10111〇1%(]11131'，0.61111]1〇1正丙醇、11]11^1，4-二氧六 环，在氧气氛围下，加热到90°C，持续搅拌26h，停止反应，冷却至室温，加入饱和氯化铵溶 液洗涤，以三氯甲烷萃取，干燥，减压蒸馏除去溶剂，粗产品经柱色谱分离即得目标产物，产 率 81 %。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8. 06-8. 04 (m，2H) ,7.57-7· 53 (m，lH) ,7.46-7· 42 (m，2H)， 4. 28 (t, J = 6. 8Hz, 2H), I. 84-1. 76 (m, 2H), I. 04 (t, J = 7. 6Hz, 3H). 合成例3 苯甲酸叔丁基酯的合成 在反应容器中加入0· 2mmol节腈、20mol % CuBr，0· 6mmol叔丁醇、ImLl, 4-二氧六 环，ImL乙腈，在氧气氛围下，加热到120°C，持续搅拌24h，停止反应，冷却至室温，加入饱和 氯化铵溶液洗涤，以二氯甲烷萃取，干燥，减压蒸馏除去溶剂，粗产品经柱色谱分离即得目 标产物，产率68%。屮匪1?(400厘取，〇)(：1 3)3 8.00-7.98(111，2!1)，7.54-7.49(111，1!1)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯甲酸酯类化合物的合成方法，包含如下操作步骤：取苄腈类化合物、醇或酚类化合物、铜催化剂、有机溶剂置于反应容器中，混合；在氧气氛围下，于反应温度为80～120℃下，持续搅拌反应20～30h，反应结束后冷却至室温，用饱和氯化铵溶液洗涤，然后用有机溶剂萃取，干燥，减压蒸馏浓缩除去溶剂，粗产品经柱色谱分离，即得苯甲酸酯类化合物。具有以下结构式：所述通式I中，R是H、Cl、Br、甲基、硝基、甲氧基、三氟甲基。所述通式Ⅱ中，R1是C2～C8的烷基、苄基、对甲氧基苄基、对硝基苄基、对三氟甲基苄基、1‑苯基乙基、1‑萘甲基、2‑萘甲基、呋喃‑3‑甲基、噻吩‑3‑甲基；苯基、对甲基苯基、对硝基苯基、间硝基苯基、间甲氧基苯基、邻溴苯基、2‑萘基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周永波，吉芳艳，董建玉，陈秀玲，李中文，尹双凤，韩立彪，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43