CN108929227B - 一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法 - Google Patents
一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,有机溶剂中,苄卤在1,3‑双(2,4,6‑三甲基苯基)氯化咪唑和碱的作用下,一步合成苯甲酸苄酯;其中,反应简式为:
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域,涉及一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法。
背景技术
芳香苄酯是一类非常有用的化合物,在香料工业及医药行业中具有广泛的应用。苯甲酸苄酯是最简单的芳香苄酯化合物,在香料领域,苯甲酸苄酯不仅可以用作人造麝香、香兰素等香料的溶剂,还是花香型香精的定香剂及依兰等香精的调合香料。苯甲酸苄酯在医药行业也有重要的应用,它用于配制百日咳药、治气喘药和用作昆虫驱避剂、杀螨剂。
目前,主要是用芳基甲酸盐与苄基氯的反应来合成芳香苄酯。在香料工业中主要是用醇交换法来制备芳香苄酯,即通过芳基甲酸甲酯或芳基甲酸乙酯与苄醇的反应来得到芳香苄酯化合物。无论是用芳基甲酸盐还是用芳基甲酸甲酯/芳基甲酸乙酯,成本都比较高。因此,开发一种更简单、经济的合成芳香苄酯的方法极为必要。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明的目的之一是提供一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,该方法反应条件温和,易于操作处理,原子经济性高,制备成本低,为芳香苄酯的合成提供了一条新路径。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,有机溶剂中,苄卤在1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和碱的作用下,一步合成苯甲酸苄酯;其中,反应简式为:
根据背景的记载,苯甲酸苄酯能够用于香料,因而本发明的目的之二是提供一种上述方法制备的苯甲酸苄酯在制备香料中的应用。
由于苯甲酸苄酯能配制百日咳药、治气喘药以及用作昆虫驱避剂、杀螨剂,因而本发明的目的之三是提供一种上述方法在制药中的应用。
本发明的有益效果为:
本发明提供了合成苯甲酸苄酯的新方法,该方法无需加热反应,反应条件温和、易于操作处理、原子经济性高、制备成本低。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本申请所述的碱为碱性物质,例如强碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)、有机碱(1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)、N,N-二异丙基乙胺(DIEA)等)、碱性有机盐(醋酸钠(NaOAc)、叔丁醇钾(KOtBu))、碱性无机盐(磷酸钾、碳酸铯等)。
正如背景技术所介绍的,现有技术中存在合成苯甲酸苄酯成本都比较高的不足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法。
本申请的一种典型实施方式,提供了一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,有机溶剂中,苄卤在1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和碱的作用下,一步合成苯甲酸苄酯;其中,反应简式为:
优选的,所述碱为有机碱、碱性有机盐或碱性无机盐。进一步优选的,所述碱为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、N,N-二异丙基乙胺、醋酸钠、叔丁醇钾、磷酸钾或碳酸铯。更进一步优选的,所述碱为碳酸铯。
本申请所述有机溶剂为液体有机物,经过实验证实,采用溶剂会影响苯甲酸苄酯的产率,而当有机溶剂为甲醇时,无法获得苯甲酸苄酯,因而本申请的有机溶剂不包括甲醇。优选的,有机溶剂为二氯甲烷(CH2Cl2)、乙腈(CH3CN)、甲苯(toluene)或二甲基亚砜(DMSO)。进一步优选的,所述有机溶剂为二甲基亚砜。采用二甲基亚砜或的苯甲酸苄酯的产率更高。
优选的,苄卤与1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑的摩尔比为1:0.13~0.17。进一步优选的,摩尔比为1:0.15。
优选的,苄卤与碱的摩尔比为1:0.5~2。进一步优选的,摩尔比为1:1。
优选的,合成的反应条件为:在空气氛围下,常温反应。反应时间为20~24h。本申请所述的常温是指20~25℃。
优选的,以薄板层析(TLC)检测反应物料确定反应终点。
优选的,纯化过程为:将反应后的物料加入水,再加入乙酸乙酯进行萃取,将萃取后的有机相加入硫酸钠进行干燥,然后过滤去除硫酸钠,将滤液浓缩后以石油醚和乙酸乙酯的混合物为流动相用硅胶柱分离获得苯甲酸苄酯。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例1
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的二氯甲烷作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯,1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=8.09(dd,J=1.2,7.2Hz,2H),7.57(t,J=7.2Hz,1H),7.48-7.36(m,7H),5.38(s,2H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=166.41,136.00,133.00,130.07,129.66,128.56,128.34,128.21,128.13,66.55.
实施例2
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的乙腈作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例3
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的甲醇作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,无法获得苯甲酸苄酯。
实施例4
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的甲苯作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例5
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例6
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸钾,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例7
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol醋酸钠,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例8
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol磷酸钾,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例9
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol叔丁醇钾,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例10
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol 1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例11
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol N,N-二异丙基乙胺,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例12
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.8mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例13
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.6mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例14
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.3mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例15
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.2mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例1~15的变量及相应的芳香苄酯的产率如表1所示。
表1实施例1~15的产率
实施例 | base | solvent | yield(%) |
1 | 100mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> | 16 |
2 | 100mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | CH<sub>3</sub>CN | 24 |
3 | 100mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | CH<sub>3</sub>OH | 0 |
4 | 100mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | toluene | 6 |
5 | 100mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | DMSO | 76 |
6 | 100mol%K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | DMSO | 20 |
7 | 100mol%NaOAc | DMSO | trace |
8 | 100mol%K<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> | DMSO | trace |
9 | 100mol%KOtBu | DMSO | 19 |
10 | 100mol%DBU | DMSO | trace |
11 | 100mol%DIEA | DMSO | trace |
12 | 200mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | DMSO | 50 |
13 | 150mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | DMSO | 56 |
14 | 75mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | DMSO | 33 |
15 | 50mol%Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | DMSO | 21 |
注:mol%表示为与原料的摩尔比。
实施例16
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基溴,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例17
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的苄基碘,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例18
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的4-硝基苄溴,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例19
在放有磁力搅拌子的10mL圆底烧瓶中依次加入0.4mmol的4-氯苄氯,0.06mmol的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑和0.4mmol碳酸铯,然后加入2mL的二甲亚砜作溶剂。反应在空气氛围下常温搅拌约24h,TLC检测,待芳基苄卤转化完全后加入8mL水。混合液转入50mL分液漏斗,用5mL乙酸乙酯萃取3遍,合并有机相加入Na2SO4干燥。干燥30min,过滤除去Na2SO4,浓缩后用硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到纯的苯甲酸苄酯。
实施例5、16~19的变量及相应的芳香苄酯的产率如表2所示。
表2实施例5、16~19的芳香苄酯的产率
注:mol%表示为与原料的摩尔比。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,所述碱为碳酸铯。
3.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,所述有机溶剂为二甲基亚砜。
4.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,苄卤与1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑的摩尔比为1:0.13~0.17。
5.如权利要求4所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,苄卤与1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑的摩尔比为1:0.15。
6.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,苄卤与碱的摩尔比为1:0.5~2。
7.如权利要求6所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,苄卤与碱的摩尔比为1:1。
8.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,合成的反应条件为:在空气氛围下,常温反应。
9.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,以薄板层析检测反应物料确定反应终点。
10.如权利要求1所述的一种苄卤氧化自偶联合成芳香苄酯的方法,其特征是,纯化过程为:将反应后的物料加入水,再加入乙酸乙酯进行萃取,将萃取后的有机相加入硫酸钠进行干燥,然后过滤去除硫酸钠,将滤液浓缩后以石油醚和乙酸乙酯的混合物为流动相用硅胶柱分离获得苯甲酸苄酯。
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CN108929227A (zh) | 2018-12-04 |
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