專利名稱：一種α-溴代苯乙酮類化合物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種a-溴代苯乙酮類化合物的合成方法。
背景技術(shù)：
a-溴代苯乙酮類化合物是非常重要的化工中間體，在醫(yī)藥，染料，農(nóng)藥等行業(yè)有廣泛 的應(yīng)用。a-溴代苯乙酮類化合物一般是通過對(duì)應(yīng)的苯乙酮溴代制得，目前主要有以下幾種 方法
1. Jong， C丄；Hyvm， J.P (Synthetic Communications, 2007,37(1), 87-90.)用NBS對(duì)苯乙 酮類化合物進(jìn)行溴化反應(yīng)。
2. Zhang, S,J.; Le,C.G. (Youji Huaxue, 2006,26(2), 236-238 )用三溴化-1-丁基國3國甲 基咪唑?qū)Ρ揭彝惢衔镞M(jìn)行溴化反應(yīng)。
3. Kawano, T. ; Kato, N. (Chemistry Letters, 2006,35(3), 270-271.)等人用三溴化四丁基 胺對(duì)苯乙酮類化合物進(jìn)行溴化反應(yīng)。
4. Satya,P. ; Varinder,G. ; Rajive,G ; Andre,L. (Tetrahedron Letters, 2003,44(3)， 439-442.)用二溴二氧六環(huán)對(duì)苯乙酮類化合物進(jìn)行溴化反應(yīng)。
5. Wei, Q丄.；Zhang， S.S. ( Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2006,14(21)， 7146-7153.) 和劉國斌(CN1807382[P],2006)用液溴對(duì)苯乙酮類化合物進(jìn)行溴化反應(yīng)。
6丄aurent, G.; Thoma, B.; Benoit， R. (Tetrahedron, 2008,64(22)， 4999-5004.)等人用HBr 對(duì)苯乙酮類化合物進(jìn)行溴化反應(yīng)。
7.高國銳，管細(xì)霞，鄒新琢.(有機(jī)化學(xué),2007,27(1),109-111.)和鄒新琢，高國銳 (CN1733677[P]， 2006)用二溴二甲基海因?qū)Ρ揭彝惢衔镞M(jìn)行溴化反應(yīng)。
上述方法普遍存在所用溴化試劑價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，污染環(huán)境，產(chǎn)生酸性氣體腐蝕 設(shè)備，或反應(yīng)區(qū)域選擇性差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種ct-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，該方法所用溴 化試劑廉價(jià)，操作簡單，環(huán)境污染小，產(chǎn)品純度高。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 一種a-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，包括以下步驟 在30-9(TC下向式I所示的取代苯乙酮與溴酸鹽混合物中滴加亞硫酸氫鹽溶液，攪拌反應(yīng)2 — 9小時(shí)，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到如式n所示的
(X-溴代苯乙酮類化合物
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其中R!、 R2、 R3、 R4和R5分別選自H、 F、 Cl、 Br、 CH3、 C2H5、 C3H7、 C4H9、 CH30、 C2H50、 OH、 N02、 COOH、 CHO、 CN、 Ph (苯基)或PhO (苯氧基)。
本發(fā)明所用溴酸鹽和亞硫酸氫鹽可為其對(duì)應(yīng)的鎂、鉀、鈉、鈣、鋰或銨鹽等。 所述亞硫酸氫鹽的濃度為5—25wt%。
上述溴酸鹽和亞硫酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為1 : o.9 i : 1.2，優(yōu)選1 : i;取代苯乙酮 和溴酸鹽的物質(zhì)的量之比為1 : 1 1 : 4，優(yōu)選2-3倍。
本發(fā)明反應(yīng)產(chǎn)物在所述冷卻、過濾、洗滌、干燥后再純化得到a-溴代苯乙酮類化合物。
所述純化為重結(jié)晶純化；重結(jié)晶所用溶劑為醚、醇、烷烴、芳香烴、環(huán)烷烴、二氯甲 垸、三氯甲烷、四氯化碳、乙氰、乙酸乙酯或硝基苯。
所述醚為乙醚、正丙醚、異丙醚、丁醚、1, 4-二氧六環(huán)、苯甲醚或四氫呋喃；醇為甲 醇、乙醇、丙醇或正丁醇；烷烴為正己烷、庚烷、辛烷、壬烷或癸垸；環(huán)烷烴為環(huán)己烷、 環(huán)庚垸或環(huán)辛烷；芳香烴為苯、甲苯、乙苯或二甲苯。
本發(fā)明使用溴酸鈉和亞硫酸氫鈉作為溴代試劑，在溫和的條件下進(jìn)行溴代反應(yīng)，產(chǎn)率 為70—93%，且可進(jìn)一步重結(jié)晶。經(jīng)重結(jié)晶純化后均可得到純度大于99%的產(chǎn)品。
本發(fā)明最具特色的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)具有很好的區(qū)域選擇性，以對(duì)甲苯乙酮為例，用常規(guī)液
溴、NBS或二溴海因作溴化試劑，由于反應(yīng)區(qū)域選擇性不好，很難得到純苯乙酮a位溴代 產(chǎn)物，甚至有的反應(yīng)主產(chǎn)物為苯環(huán)上甲基溴代物，而使用本發(fā)明的方法，其粗產(chǎn)物中苯乙 酮ct位溴代產(chǎn)物與苯環(huán)上甲基溴代產(chǎn)物物質(zhì)的量之比可達(dá)到15: l以上，經(jīng)重結(jié)晶純化后 的產(chǎn)物即使用高分辨核磁共振氫譜也觀察不到苯環(huán)上甲基溴代產(chǎn)物的特征峰(4.50ppm)。 本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)品純度高，溴化試劑廉價(jià)，水相為溶劑而不是有機(jī)溶劑， 污染小，操作簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過下列非限制的實(shí)施實(shí)例進(jìn)一步加以說明，但需要了解所述實(shí)施例僅用以說 明本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例一向燒瓶中加入36.7 g (220 mmol)溴酸鉀的100 mL水溶液和12.0 g (100 mmol)苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含22.9 g (220 mmol) 25wtX亞硫酸氫鈉溶液，約 半小時(shí)加完，滴完后控制溫度30 T反應(yīng)6小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用正己 烷重結(jié)晶干燥得白色晶體17.7 g，產(chǎn)率89%， m.p. 48-50 °C (lit. 49-51 °C)。
實(shí)施例二向燒瓶中加入36.7 g (220 mmol)溴酸鉀的100 mL水溶液和12.0 g (100 mmol)苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含21.8 g (220 mmol)的10wt^亞硫酸氫銨溶液， 約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度40 'C反應(yīng)6小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用正 己烷重結(jié)晶干燥得白色晶體15.7 g，產(chǎn)率79%。
實(shí)施例三向燒瓶中加入3.0g (20mmol)溴酸鈉的100mL水溶液和1.3 g(9.1 mmol) 對(duì)氟苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含2.1g (20mmo1)的5wt^亞硫酸氫鈉溶液，約半 小時(shí)加完，滴完后控制溫度50 'C反應(yīng)9小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用環(huán)己垸 重結(jié)晶干燥得白色晶體1.44 g，產(chǎn)率73%， m.p.46-48 °C (lit. 43-45 °C)。
實(shí)施例四向燒瓶中加入22.0g (330 mmol)溴酸鈉的150 mL水溶液，29.9 g (150 mmol)對(duì)溴苯乙酮和12 mL乙酸乙酯，攪拌，向其中緩慢滴加含34.4 g (330 mmol)的 15wtX亞硫酸氫鈉溶液，約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度90 'C反應(yīng)2小時(shí)，冷至室溫， 過濾，用冰水洗滌，用乙醇重結(jié)晶干燥得白色晶體35.4 g，產(chǎn)率85%， m.p. 108-110 °C (lit. 110-111 °C)。
實(shí)施例五向燒瓶中加入110.1 g (660mmol)溴酸鉀的300 mL水溶液和46.5 g (300 mmol)對(duì)氯苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含68.7 g (660 mmol)的10wt^亞硫酸氫鈉 溶液，約一小時(shí)加完，滴完后控制溫度50 'C反應(yīng)6小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌， 得白色固體65.1 g，產(chǎn)率93%， m.p. 93-95 °C (lit. 92-94 °C)。
實(shí)施例六向燒瓶中加入3.88 g (10 mmol)六水溴酸鎂的80 mL水溶液和0.70 g (4.55 mmol)對(duì)氯苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含1.05 g (10 mmol)的5wt^亞硫酸氫鈉溶 液，約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度90 'C反應(yīng)2小時(shí)，冷至室溫，過濾，用水洗滌，得 白色固體0.85 g，產(chǎn)率80%。
實(shí)施例七取16.5g (lOOmmol)對(duì)硝基苯乙酮于燒瓶中，加入6mL苯加熱溶解， 再加入60.0g (400 mmol)溴酸鈉的100 mL水溶液，攪拌，向其中緩慢滴加含42.9 g (400
5mmol)的20wtX亞硫酸氫鈉溶液，約2小時(shí)加完，滴完后控制溫度70。C反應(yīng)4小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，得白色晶體22. lg，產(chǎn)率91%， 99-101 'C(lit. 98-99 。C)。
實(shí)施例八向燒瓶中加入33.0g (220mmo1)溴酸鈉的100mL水溶液和13.4 g (100mmol)對(duì)甲基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含22.9 g (220 mmol)的18wt^亞硫酸氫鈉溶液，約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度20 'C反應(yīng)7小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，其粗產(chǎn)物中苯乙酮a位溴代產(chǎn)物與苯環(huán)上甲基溴代產(chǎn)物物質(zhì)的量之比可達(dá)到15: 1以上，a位二溴代產(chǎn)物約占2%，用正己烷重結(jié)晶干燥得白色晶體15.0 g，產(chǎn)率70%，m.p.43-46 °C (lit. 46-48 °C)，其純度可以達(dá)到99%，沒有a位二溴代產(chǎn)物。
實(shí)施例九向燒瓶中加入2.67g (18.3mmoD溴酸銨的10mL水溶液和1.25 g (8.33mmol)對(duì)甲氧基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含1.91 g (18.3mmo1)的25wt^亞硫酸氫鈉溶液，約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度30 "C反應(yīng)7小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用異丙醚重結(jié)晶干燥得白色晶體1.58g，產(chǎn)率83%， m.p.68-70 °C (lit. 69-71 °C)。
實(shí)施例十向燒瓶中加入3.3 g (22 mmol)溴酸鈉的20 mL水溶液和1.8 g (10 mmol)2,4-二甲氧基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含2.29g (22mmo1)的25wt。/。亞硫酸氫鈉溶液，約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度50 'C反應(yīng)5小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用乙醇重結(jié)晶干燥得白色晶體2.21 g，產(chǎn)率85%， m.p. 46-50 °C。
實(shí)施例H^—向燒瓶中加入33.0g (220mmol)溴酸鈉的100mL水溶液和13.4 g( 100mmol)對(duì)甲基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含22.9 g (220 mmol)的18wtX亞硫酸氫鈉溶液，約半小時(shí)加完，滴完后控制溫度50 'C反應(yīng)6小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，其粗產(chǎn)物中苯乙酮a位溴代產(chǎn)物與苯環(huán)上甲基溴代產(chǎn)物物質(zhì)的量之比可達(dá)到15: 1以上，a位二溴代產(chǎn)物約占2%，用正己垸重結(jié)晶干燥得白色晶體16.1 g，產(chǎn)率75%,m.p. 43-46 °C (lit. 46-48 °C)，結(jié)晶后其純度可以達(dá)到99%以上。
實(shí)施例十二向燒瓶中加入27.0g (180mmol)溴酸鈉的100mL水溶液和16.4 g( 100mmol) 3-甲基-4-甲氧基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含18.7 g (180 mmol)的10wt%亞硫酸氫鈉溶液，約半小時(shí)加完，控制溫度30 t反應(yīng)9小時(shí)，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，粗產(chǎn)物用高分辨核磁共振檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)苯環(huán)上甲基溴代產(chǎn)物出現(xiàn)，用甲醇重結(jié)晶干燥得白色晶體17.5 g，產(chǎn)率72%， m.p. 45-48 。C，結(jié)晶后其純度可以達(dá)到99%以上。
按照上述實(shí)施例的方法，將取代基為c:2H5、 c3h7、 c4h9、 c2ii5()、 oh、 coo:i:〗、ci!o、
CN、 Ph或PhO的取代苯乙酮代替實(shí)施例中的取代苯乙酮，可制得相應(yīng)的a-溴代苯乙酮類化合物。參照上述實(shí)施例的方法，可以實(shí)現(xiàn)其它條件下的制備過程。
權(quán)利要求
1. 一種α-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，包括以下步驟在30-90℃下向式I所示的取代苯乙酮與溴酸鹽混合物中滴加亞硫酸氫鹽溶液，攪拌反應(yīng)2—9小時(shí)，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到如式II所示的α-溴代苯乙酮類化合物其中R1、R2、R3、R4和R5分別選自H、F、Cl、Br、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、CH3O、C2H5O、OH、NO2、COOH、CHO、CN、Ph或PhO。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于所用溴酸鹽和亞硫酸氫鹽為其對(duì)應(yīng)的鎂、鉀、鈉、鈣、鋰或銨鹽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于所述亞硫酸氫鹽的濃度為5—25wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于溴酸鹽和亞硫酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為l : o.9 i : 1.2，取代苯乙酮和溴酸鹽的物質(zhì)的量之比為1 : i i : 4。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在所述干燥后再純化得到a-溴代苯乙酮類化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法，其特征在于所述純化為重結(jié)晶純化；重結(jié)晶所用溶劑為醚、醇、烷烴、芳香烴、環(huán)垸烴、二氯甲垸、三氯甲烷、四氯化碳、乙氰、乙酸乙酯或硝基苯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成方法，其特征在于所述醚為乙醚、正丙醚、異丙醚、丁醚、1， 4-二氧六環(huán)、苯甲醚或四氫呋喃；醇為甲醇、乙醇、丙醇或正丁醇；烷烴為正己烷、庚烷、辛垸、壬垸或癸垸；環(huán)烷烴為環(huán)己烷、環(huán)庚烷或環(huán)辛烷；芳香烴為苯、甲苯、乙苯或二甲苯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種α-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，包括以下步驟在30-90℃下向取代苯乙酮與溴酸鹽混合物中加入亞硫酸氫鹽溶液，攪拌反應(yīng)2-9小時(shí)，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到α-溴代苯乙酮類化合物。本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)品純度高，溴化試劑廉價(jià)，水相為溶劑而不是有機(jī)溶劑，污染小，操作簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C49/00GK101462935SQ20091006050
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者焰 李, 潘怡沛, 袁振昌, 陳祖興 申請(qǐng)人:湖北大學(xué)