CN101717324A - 一种三苯基氯甲烷的绿色合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三苯基氯甲烷的绿色合成方法，所述合成方法是三苯基甲醇为原料，在有机溶剂中与双(三氯甲基)碳酸酯于-20～150℃反应0.1～20小时，反应完毕后分离得到粗品，粗品经重结晶得到三苯基氯甲烷；所述的三苯基甲醇与双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1∶0.33～2。本发明所述合成方法具有工艺合理、反应收率高、生产成本低、三废少且后处理简单的优势。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种医药中间体三苯基氯甲烷的合成方法。
(二)背景技术
三苯基氯甲烷是一种重要的医药中间体和化工原料，由于其独特的结构，性质不同于一般有机氯化物，在有机及药物合成中广泛应用于保护羟基。
在本发明给出之前，现有的技术中三苯基氯甲烷的化学合成方法主要是以三苯基甲醇和氯化亚砜，乙酰氯或氯化氢气体氯代制备得到。如文献[J.Am.Chem.Soc.，(1989)，111(11)，3966-72.]使用氯化亚砜作和底物反应得到目标产物。文献[Organic Syntheses，23，1943.]使用乙酰氯作为氯代物制备得到三苯基氯甲烷。氯化亚砜工艺作为传统生产工艺，在有机合成中有着广泛的使用。但众所周知，此工艺也存在着较大的弊端，主要原因是氯化亚砜产生的尾气中含有大量二氧化硫，而二氧化硫是国家环保对大气严格控制的六个指标之一，处理困难，毒害大。此外，氯化亚砜的运输和使用也是一个问题。随着我国对环保要求的提高，在未来，氯化亚砜必然会被禁止使用。使用乙酰氯，由于其性质很活泼，使用和运输都容易带来困难。使用氯化氢气体对生产设备有较高的要求，且不易掌控，不利于工业化大规模生产，所以寻找一种绿色有效的氯代试剂势在必行。
(三)发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种工艺合理、反应收率高、生产成本低、三废少且后处理简单的三苯基氯甲烷的绿色合成方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种式(I)所示的三苯基氯甲烷的合成方法，是以式(II)所示的三苯基甲醇为原料，在有机溶剂中与双(三氯甲基)碳酸酯于-20～150℃反应0.1～20小时，反应完毕后分离得到粗品，粗品经重结晶得到三苯基氯甲烷；所述的三苯基甲醇与双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1∶0.33～2；
进一步，反应体系中还可加入有机碱催化剂以促进反应的进行，所述的有机碱催化剂选自下列一种或任意几种的混合物：三乙胺、吡啶、N，N-二甲氨基吡啶、N-甲基吗啉、三乙烯二胺(DABCO)、N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基苯甲酰胺，优选下列之一：三乙胺、吡啶、N，N-二甲基甲酰胺。所述有机碱催化剂与三苯基甲醇的投料物质的量比为0.001～1∶1，优选为0.001～0.1∶1，最优选为0.01～0.05∶1。
本发明适用的有机溶剂可选自下列一种或任意几种任意比例的混合物：二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酮、丁酮、***、丙醚、异丙醚、丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二硫化碳、硝基甲烷、甲苯、苯、硝基苯、氯苯、乙腈。
优选的有机溶剂选自下列一种或任意几种任意比例的混合物：二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、***、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲苯、氯苯、硝基甲烷、乙腈。
本发明所述的氯代反应的反应温度为-20～150℃，优选20～100℃，更优选50～100℃，最优选70～90℃。
本发明所述氯代反应的反应时间一般在0.1～20小时，优选为0.1～5小时，更优选1～3小时，最优选2～3小时。
本发明所述的三苯基甲醇与双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比一般在1∶0.33～2，优选为1∶0.33～1，更优选1∶0.33～0.8，最优选1∶0.33～0.5。有机溶剂的体积用量以三苯基甲醇的质量计推荐为1～10ml/g。
本发明在反应结束后，通过蒸除溶剂等常规分离方法即可得到粗品，粗品经重结晶得到最后产物，适用的重结晶溶剂可选自下列一种或任意几种的混合物：石油醚、环己烷、正己烷、乙酸乙酯、甲苯、丙酮。优选的重结晶溶剂选自下列之一：环己烷、石油醚、甲苯。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：1)反应收率高(可达到95％以上)、生产成本低；2)具有工艺路线先进、反应条件温和、操作简单安全；3)对环境友好，三废少。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
在装有温度计和机械搅拌的1000ml四口瓶中，加入三苯基甲醇130g(0.5mol)，双(三氯甲基)碳酸酯50g，用200ml的甲苯溶解并搅拌，再加入三乙胺1.5g，加热到80℃。维持反应温度并搅拌2小时。反应完毕后，减压蒸馏回收甲苯，粗品用石油醚重结晶，得到白色纯品136.5g，收率98％，熔点109-111℃。
实施例2：
在装有温度计和机械搅拌的1000ml四口瓶中，加入三苯基甲醇130g(0.5mol)，双(三氯甲基)碳酸酯80g，用200ml的二氯甲烷溶解并搅拌，再加入吡啶1.5g，加热到40℃。维持反应温度并搅拌5小时。反应完毕后，减压蒸馏回收二氯甲烷，粗品用石油醚重结晶，得到白色纯品124g，收率89％，熔点109-112℃。
实施例3：
在装有温度计和机械搅拌的1000ml四口瓶中，加入三苯基甲醇130g(0.5mol)，双(三氯甲基)碳酸酯80g，用200ml的甲苯/氯苯(V/V＝1∶1)混合溶剂溶解并搅拌，加热到80℃。维持反应温度并搅拌2小时。反应完毕后，减压蒸馏回收溶剂，粗品用石油醚重结晶，得到纯品129g，收率93％，熔点109-112℃。
实施例4：
在装有温度计和机械搅拌的1000ml四口瓶中，加入三苯基甲醇130g(0.5mol)，双(三氯甲基)碳酸酯150g，用200ml的***溶剂溶解并搅拌，冷却到-20℃。维持反应温度并搅拌5小时。反应完毕后，减压蒸馏回收溶剂，粗品用石油醚重结晶，得到纯品108.6g，收率78％，熔点108-110℃。
实施例5：
反应溶剂换为二氯乙烷/三氯甲烷(V/V＝1∶1)，反应温度为40℃，其他操作同例1，收率75.0％，熔点109.5-112℃。
实施例6：
反应溶剂换为四氢呋喃，反应温度为60℃，其他操作同例1，收率90.0％，熔点109.5-111℃。
实施例7：
反应催化剂换为N，N-二甲基甲酰胺，其他操作同例1，收率93.7％，熔点108-111℃。
实施例8：
反应催化剂换为N，N-二甲氨基吡啶，其他操作同例2，收率85.2％，熔点109.3-113℃。
实施例9：
双(三氯甲基)碳酸酯用量变为100g，其他操作同例1，收率97.5％，熔点109-112℃。
实施例10：
双(三氯甲基)碳酸酯用量变为130g，其他操作同例1，收率98.5％，熔点109-112℃。
实施例11：
反应时间变为0.1小时，其他操作同例2，收率55％，熔点107-112℃。
实施例12：
反应时间变为20小时，其他操作同例2，收率85.3％，熔点107-110℃。
实施例13：
重结晶溶剂换为正己烷，其他操作同例2，收率90％，熔点109-112℃。
实施例14：
重结晶溶剂换为甲苯，其他操作同例2，收率84％，熔点108-112℃。
实施例15：
在装有温度计和机械搅拌的1000ml四口瓶中，加入三苯基甲醇130g(0.5mol)，双(三氯甲基)碳酸酯50g，用200ml的甲苯溶解并搅拌，加热到80℃。维持反应温度并搅拌3小时。反应完毕后，减压蒸馏回收甲苯，粗品用石油醚重结晶，得到白色纯品124g，收率89％，熔点108-110℃。
实施例16：
反应溶剂换为氯苯，反应温度为130℃，其他操作同例15，收率82％，熔点109.5-112℃。
实施例17：
反应溶剂换为***，反应温度为20℃，其他操作同例15，收率75.0％，熔点109-111℃。
实施例18：
双(三氯甲基)碳酸酯用量变为100g，其他操作同例15，收率90％，熔点109-112℃。
实施例19：
反应时间变为1小时，其他操作同例15，收率65％，熔点106-110℃。
实施例20：
反应时间变为20小时，其他操作同例15，收率75％，熔点108-110℃。
实施例21：
反应溶剂换为硝基苯，反应温度为50℃，其他操作同例15，收率95.0％，熔点109-111℃。
实施例22：
反应溶剂换为硝基苯，反应温度为150℃，其他操作同例15，收率91.0％，熔点109-111℃。
Claims (10)
1.一种式(I)所示的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述合成方法是以式(II)所示的三苯基甲醇为原料，在有机溶剂中与双(三氯甲基)碳酸酯于-20～150℃反应0.1～20小时，反应完毕后分离得到粗品，粗品经重结晶得到三苯基氯甲烷；所述的三苯基甲醇与双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1∶0.33～2；
2.如权利要求1所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于反应体系中还加入有机碱催化剂，所述的有机碱催化剂选自下列一种或任意几种的混合物：三乙胺、吡啶、N，N-二甲氨基吡啶、N-甲基吗啉、三乙烯二胺，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基苯甲酰胺。
3.如权利要求2所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述有机碱催化剂与三苯基甲醇的投料物质的量比为0.001～1∶1。
4.如权利要求1～3之一所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述的有机溶剂选自下列一种或任意几种任意比例的混合物：二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酮、丁酮、***、丙醚、异丙醚、丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二硫化碳、硝基甲烷、甲苯、苯、硝基苯、氯苯、乙腈。
5.如权利要求4所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述的有机溶剂选自下列一种或任意几种任意比例的混合物：二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、***、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲苯、氯苯、硝基甲烷、乙腈。
6.如权利要求1～3之一所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述反应的反应温度为20～100℃，反应时间为0.1～5小时。
7.如权利要求6所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述反应的反应温度为50～100℃，反应时间为1～3小时。
8.如权利要求1～3之一所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于所述的三苯基甲醇与双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1∶0.33～1。
9.如权利要求1～3之一所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于重结晶溶剂选自下列一种或任意几种的混合物：石油醚、环己烷、正己烷、乙酸乙酯、甲苯、丙酮。
10.如权利要求9所述的三苯基氯甲烷的合成方法，其特征在于重结晶溶剂选自下列之一：环己烷、石油醚、甲苯。
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