一种基于烯基醚Friedel-Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法技术

一种基于烯基醚Friedel‑Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法，其属于医药化工中间体及相关化学技术领域。该方法使用烯基醚和芳香化合物作为原料，在路易斯酸或质子酸催化作用下，实现了烷基取代芳香化合物的绿色、高效合成。该方法具有选择性高、反应条件温和、官能团兼容性好、底物范围广、环境友好等优点。由于烷基取代芳香化合物是一种重要的有机合成中间体，在有机合成和药学领域有着非常广泛的应用，因此，本发明专利技术具有较大的应用价值和社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于烯基醚Friedel-Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法
本专利技术涉及医药化工中间体及相关化学
，涉及到一种基于芳香化合物与烯基醚的Friedel-Crafts烷基化反应、以芳香化合物与烯基醚为原料的烷基取代芳香化合物的制备方法。
技术介绍
烷基取代芳香化合物是一类合成天然产物、药物或光电材料的重要中间体，在有机合成领域有着非常广泛的应用。烷基取代芳香化化合物，尤其在光电材料等合成方面表现出巨大的用途，因而烷基取代芳香化合物的合成是当前的研究热点之一。利用芳香化合物与烷基卤代物、醇、烯烃的烷基化是合成烷基取代芳香化合物的一种重要手段，烷基取代芳香化合物的经典制备方法是以烷基卤代物、醇或烯烃为烷基化试剂，通过烷基化试剂、反应温度或溶剂的调控实现其烷基化反应[参见:(a)Bandini,M.；Melloni,A.；Umani-Ronchi,A.Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,550-556.(b)Sheng,Y.-F.；Zhang,A.-J.；Zheng,X.-J.；You,S.-L.ChineseJ.Org.Chem.2008,28,605-616.(c)Poulsen,T.B.；Jorgensen,K.A.Chem.Rev.2008,108,2903-2915.(d)You,S.-L.；Cai,Q.；Zeng,M.Chem.Soc.Rev.2009,38,2190-2201.(e)Hong,L.；Sun,W.；Liu,C.；Wang,L.；Wong,K.；Wang,R.Chem.-Eur.J.2009,15,11105-11108.]。但是该类方法存在以下缺点：存在碳正离子重排反应和歧化反应导致其产物复杂；过量催化剂的使用导致其反应后处理困难；反应条件苛刻等。目前亦开发了其它的Friedel-Crafts烷基化反应体系[参见：(a)Rueping,M.；Bootwicha,T.；Kambutong,S.；Sugiono,E.Chem.-AsianJ.2012,7,1195-1198.(b)Wang,C.；Xie,S.；Xie,Z.ChineseJ.Org.Chem.2013,33,1919-1931.(c)Montesinos-Magraner,M.；Vila,C.；Blay,G.；Pedro,J.R.Synthesis2016,48,2151-2164.(d)Bahr,S.；Oestreich,M.Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,52-59.(e)Heravi,M.M.；Zadsirjan,V.；Saedi,P.；Momeni,T.RSCAdv.2018,8,40061-40163.(f)Maji,B.Adv.Synth.Catal.2019,361,3453-3489.(g)Yang,T.；Lu,H.；Shu,Y.；Ou,Y.；Hong,L.；Au,C.-T.；Qiu,R.Org.Lett.2020,22,827-831.(h)Mohammadian,R.；Amini,M.M.；Shaabani,A.Catal.Commun.2020,136,DOI:10.1016/j.catcom.2019.105905.]，但是新型烷基化试剂和催化体系的研究较少。因而开发一种专一性好、选择性和收率高、反应条件温和、原子经济性高、催化效果好的合成烷基取代芳香化合物的方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的Friedel-Crafts烷基化反应体系，用于制备烷基取代芳香化合物，该方法使用芳香化合物和烯基醚为原料，实现了路易斯酸和质子酸催化的芳香化合物和烯基醚的Friedel-Crafts烷基化反应，合成烷基取代芳香化合物。该方法具有催化体系简单、选择性好、条件温和、原子经济性好、环境友好、易实现工业化等优点。本专利技术具有较大的应用价值和社会经济效益。本专利技术采用的技术方案为：一种基于烯基醚Friedel-Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法，以芳香化合物和烯基醚为原料，通过酸催化Friedel-Crafts烷基化反应，合成一系列烷基取代芳香化合物，该方法包括以下步骤：合成路线如下：其中：R1＝氢、C1-6直链或支链烷基、芳基、氨基、羟基、烷氧基，R2＝C1-6直链或支链烷基、苄基，R3＝氢、C1-6直链或支链烷基、芳基。(1)将芳香化合物、酸催化剂、烯基醚和有机溶剂依次加入到反应器中，25～130℃反应8～36h；所述芳香化合物与烯基醚类化合物的摩尔比为1:1～1:5，芳香化合物与酸催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.5；(2)反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，用洗脱剂进行硅胶柱分离，得到烷基取代芳香化合物。芳香化合物包括含有氢、含有烷基、含有芳基、含有氨基、含有羟基、含有烷氧基的苯；烯基醚包括含有烷基的乙烯基醚、含有苄基的乙烯基醚、含有1-烯基的烷基醚或含有1-烯基的苄基醚；苯环上的R1是氢、C1-6直链或支链烷基、芳基、氨基、羟基、烷氧基；烯基醚上的R2是C1-6直链或支链烷基、苄基；烯基醚上的R3是氢、C1-6直链或支链烷基、芳基；芳香化合物与烯基醚的摩尔比为1:1～1:5。反应温度范围为25～130℃，优选60～120℃。反应时间范围为8～36h，优选8～16h。所用酸是路易斯酸类或质子酸类，选自氯化锌、碘化锌、溴化锌、碘化镍、三氟甲磺酸镱、氯化铟、溴化铟、氯化镁、三氟乙酸、三氯乙酸、三氟甲磺酸；所选用的Lewis酸和质子酸是催化芳香化合物与烯基醚烷基化的关键，其中，Lewis酸和质子酸的酸性以适宜反应为最佳，如果催化剂酸性较弱，导致反应无法进行；如果催化剂酸性过强，则导致烯基醚聚合而影响反应进行。因此，以上所列催化剂效果较优。有机溶剂的量为1～500mL，所述有机溶剂选自1,4-二氧六环、二甲基亚砜、乙醚、异丙基醚、正丁醚、甲基叔丁基醚、乙酸乙酯、石油醚、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、环己烷、正己烷、正庚烷、氟代苯、三氟甲苯、硝基甲烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、三氟乙醇中的一种或几种。芳香化合物与酸催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.5。芳香化合物与烯基醚的摩尔比为1:1～1:5有益效果：本专利技术的烷基取代芳香化合物合成方法，具有选择性高、反应条件温和、底物适用范围广、环境友好等优点，具体为：(1)该方法中使用路易斯酸或质子酸为催化剂，降低了催化体系的成本；反应后处理简单。(2)该方法是针对芳香化合物进行的Friedel-Crafts烷基化反应，现有技术中因碳正离子重排、歧化反应等副反应的发生，导致Friedel-Crafts烷基化反应选择性差，而很难用卤代烷烃、醇、烯烃等烷基化试剂，造成其实用性差。本申请中，因烯基醚类烷基化试剂的使用，在反应体系中避免了碳正离子的重排和歧化反应进行，能采用温和、简单条件，实现芳香化合物进行的Friedel-Crafts烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于烯基醚Friedel-Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法，以烯基醚和芳香化合物为原料，通过路易斯酸或质子酸催化芳香化合物与烯基醚的Friedel-Crafts烷基化反应，合成一系列烷基取代芳香化合物，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n合成路线如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于烯基醚Friedel-Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法，以烯基醚和芳香化合物为原料，通过路易斯酸或质子酸催化芳香化合物与烯基醚的Friedel-Crafts烷基化反应，合成一系列烷基取代芳香化合物，其特征在于，该方法包括以下步骤：
合成路线如下：



其中：R1＝氢、C1-6直链或支链烷基、芳基、氨基、羟基、烷氧基，R2＝C1-6直链或支链烷基、苄基，R3＝氢、C1-6直链或支链烷基、苯基；
(1)将芳香化合物1、酸催化剂、烯基醚和有机溶剂依次加入到反应器中，25～130℃反应8～36h；所述芳香化合物与烯基醚类化合物的摩尔比为1:1～1:5，芳香化合物与酸催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.5；
(2)反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，用洗脱剂进行硅胶柱分离，得到取代芳香化合物3。


2.根据权利要求1所述的一种基于烯基醚Friedel-Crafts反应的烷基芳香化合物制备方法，其特征在于：所述芳香化合物1选自苯、萘、吲哚、联苯、氨基苯、苯酚、C1-6直链或支链烷基苯、C1-6直链或支链烷氧基苯。


3.根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霞，周晓玉，刘海龙，陈定梅，
申请(专利权)人：六盘水师范学院，
类型：发明
国别省市：贵州;52