一种酚类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种酚类化合物的合成方法，在MeCN乙腈溶液25℃氧气氛围下，以电流为反应驱动剂，以四丁基四氟硼酸铵n

【技术实现步骤摘要】
一种酚类化合物的合成方法


[0001]本专利技术涉及一类化工产品的合成制备
，具体涉及一种酚类化合物的合成方法。

技术介绍

[0002]酚类化合物广泛应用于农药、医药、功能聚合物和染料中，并且酚类化合物不仅用作有机合成的中间体，还作为大量功能材料和潜在药物候选中的基本结构成分，具有极大的前景。例如，家中常备的对乙酰氨基酚就是治疗感冒引起的发热或者缓解肌肉疼痛的常用药物；对氯间二甲苯酚是消毒液的主要有效成分。因此，相关酚类化合物的合成具有重要的理论意义和工业实用价值。
[0003]目前，合成酚类化合物的方法有：
[0004]方法一，使用仿生催化剂实现芳烃羟基化，以合成酚类化合物。
[0005][0006]该方法的问题在于使用未商业化的仿生催化剂，该催化剂合成困难、价格昂贵，过氧化氢为氧化剂，且需要加入过度金属作为催化剂。使得方法的应用受到限制。
[0007]方法二，在强碱条件下使用卤代烃制备酚类化合物。
[0008][0009]该方法虽然不需要氧化剂，但是却需要在混合溶剂中的高温条件下加入金属和配体来实现该反应。不利于工业的大规模生产。
[0010]方法三，苯硼酸在过渡金属催化条件下制苯酚。
[0011][0012]该方法的问题在于使用了过渡金属催化，且后处理繁琐。一氧化碳作为氧化剂储存不便，且有毒性。
[0013]方法四，以苯硼酸片哪醇酯为原料，在强碱催化和过氧化氢的氧化条件下合成酚类物质。
[0014][0015]该方法存在的问题和上述方法一样，反应需要在强碱和强氧化剂的参与下完成，该方法对于一些敏感官能团不太实用。
[0016]因此，目前仍需要一种在温和条件下，实现反应产率高、官能团容忍度性好、环境友好的合成酚类化合物的方法。

技术实现思路

[0017]本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种以芳基硼酸为原料的酚类化合物的合成方法，以氧气作为氧源，以电流作为绿色的反应驱动剂，四丁基四氟硼酸铵n
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Bu4BF4为电解质，N，N
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二甲基乙二胺为单电子转移剂，在25℃条件下，简单高效的使芳基硼酸化合物转变为酚类化合物。
[0018]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0019]一种酚类化合物的合成方法，在有机溶剂乙腈中，室温氧气条件下，以电流为反应驱动剂，四丁基四氟硼酸铵为电解质，以N，N
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二甲基乙二胺为单电子转移剂，以芳基硼酸为反应原料进行电化学氧化制备酚类化合物；
[0020]所述酚类化合物的结构通式如式(I)所示：
[0021][0022]式(I)中，R表示连接在苯环上的n个取代基，n取0，1，2，3；所述取代基R为甲氧基、甲基、硝基、氰基、酯基、三氟甲基、卤素等；
[0023]所述芳基硼酸化合物的结构通式如式(II)所示：
[0024][0025]式(II)中，取代基R的定义与式(I)相同。
[0026]上述技术方案中的反应过程，可用以下反应方程式进行表示：
[0027][0028]上述技术方案中，氧化反应在以单一有机溶剂的体系中进行；如果有需要，体系中也可以存在额外的其它有机溶剂，但是从产率、操作的便利角度考虑，优选不存在其它有机溶剂，即以单一有机溶剂作为体系。
[0029]上述技术方案中，反应各物料的用量比为，按照摩尔比芳基硼酸：N，N
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二甲基乙二胺：四丁基四氟硼酸铵＝1∶4∶1，芳基硼酸与乙腈MeCN的摩尔体积比为0.2mmol：10mL。
[0030]上述技术方案中，氧化反应温度的改变对产率有较大的影响，从反应的产率和经济效益来看，优选25℃作为最佳的反应温度。
[0031]上述技术方案中，氧化反应的具体时间可以根据反应物性质由技术人员按照反应需要自行确定，控制在0.5
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10h，通常在3小时以内。
[0032]上述技术方案中，取代反应的压强并不关键，通常在常压下即可。
[0033]上述技术方案中，取代反应的电流强度极为关键，需要根据反应物性质由技术人员进行筛选确定，控制在0.5
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20mA，参考的反应电流为6mA。
[0034]显然，本专利技术方法还可具备必要的后处理等技术特征。
[0035]各种物料的添加顺序以及具体反应步骤可以由本领域技术人员按照实际需要进行调整。例如，在实验室中小规模进行反应时，可以按如下步骤进行(以对甲氧基苯酚为例)：
[0036](1)在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入式(II)的芳基硼酸化合物、2
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二甲氨基乙胺、单一有机溶剂，在氧气25℃下，调节电流强度，反应适当的时间，数个小时内完成；
[0037](2)反应完成以后，按常规方法进行后处理和提纯。例如，先将反应混合物用稀盐酸进行酸化，干燥过滤后，旋转蒸发浓缩，随后上柱，调节石油醚与乙酸乙酯比例，将产物与杂质分离，旋转蒸发得到纯净的产物。
[0038]综上，本专利技术的方法不仅适用于实验室小规模制备，也适合于化工厂的工业化大规模生产。在工业化大规模生产时的具体反应参数可以由本领域技术人员通过常规实验来确定。
[0039]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0040]本专利技术的方法从易得的芳基硼酸出发，以廉价的氧气作为氧源，采用绿色无污染的电流作为反应驱动剂，以N，N
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二甲基乙二胺为单电子转移剂，四丁基四氟硼酸铵n
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Bu4BF4为电解质，氧气、25℃条件下高效地合成了酚类化合物。与常规的酚类化合物合成方法相比，本专利技术的方法具有反应原料(芳基硼酸)廉价易得、以电流为反应驱动剂对环境污染最小、对芳环上的多种官能团具有良好的容忍性、产率高等明显优势。本专利技术的方法能广泛应用于工业界和学术界的药物等领域的合成中。
具体实施方式
[0041]下面具体描述本专利技术的合成方法。应当注意到，这里给出的描述和实施例仅仅是为了描述本专利技术的具体实施方式，使技术人员更容易理解本专利技术，它们并非意欲限定本专利技术的范围。
[0042]需要说明的是，在以下实施例中，“酚类化合物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与羟基(
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OH)直接连接的杂芳基和不同或相同的含各种取代基的芳环结构的化合物，例如4
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氰基苯酚或4
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甲氧基苯酚。
[0043]以下实施例中，“芳基硼酸”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与硼原子直接连接的芳环结构的化合物，例如苯硼酸，对甲氧基苯硼酸或其被取代后的各种衍生物。
[0044]以下实施例中，无特别说明，所用到的合成方法均为通用方法，适用于合成各种酚类化合物，对芳环上的多种官能团具有好的容忍性，因此实施上对酚类化合物中的取代基的个数和种类并无特别限制。相应地，对芳基硼酸化合物中的取代基个数和种类也并无特别限制。
[0045]还应注意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酚类化合物的合成方法，其特征在于，在有机溶剂乙腈中，室温氧气条件下，以电流为反应驱动剂，四丁基四氟硼酸铵为电解质，以N，N
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二甲基乙二胺为单电子转移剂，以芳基硼酸为反应原料进行电化学氧化制备酚类化合物；所述酚类化合物的结构通式如式(I)所示：式(I)中，R表示连接在苯环上的n个取代基，n取0，1，2，3；所述取代基R为甲氧基、甲基、硝基、氰基、酯基、三氟甲基、卤素；所述芳基硼酸化合物的结构通式如式(II)所示：式(II)中，取代基R的定义与式(I)相同。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡琥，付拯江，伊学政，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：