一種苯乙酮類(lèi)化合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到氧化乙苯類(lèi)化合物制備苯乙酮類(lèi)化合 物。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯乙酮在常溫常壓下為淺黃色油狀液體，是有機(jī)合成中的重要中間體?？捎脕?lái)合 成苯乙醇酸、a-苯基吲哚、異丁苯丙酸等化學(xué)中間。也用于皂用香精和煙草香精中。此外 還可以用作纖維素醚、纖維素酯、樹(shù)脂、防腐劑、橡膠、醫(yī)藥、染料等的溶劑。
[0003] 苯乙酮的制備方法主要有三種：（1)在無(wú)水三氯化鋁作用下，苯與乙酰氯、乙 酐或乙酸反應(yīng)制得（例：Sharghi, Hashem et al, JoVancet/ A 2010，J公，3031-3044.)，此法反應(yīng)條件比較苛刻，操作復(fù)雜；（2)甲基芐醇的氧化法 (例：Zou, Xiaoxin et al,JournaloftheAmericanChemicalSociety,2013,135, 17242-17245.)，此法的底物普適性較差；（3)苯乙炔水解法(例：Fernandez, Gabriela A. et al，仿及MoazeteWics，2013，忽，6315-6323.)，該法使用一些強(qiáng)酸或者重金屬催 化，會(huì)污染環(huán)境；（4)乙苯的氧化法（例：Wang, Guo-Cang et al, 2013,52,2556-2563; Sarrafi, Yaghoub et al,SyntheticCommunications,2012, 似，678-685.)，此法使用有毒的過(guò)渡金屬氧化劑并產(chǎn)生大量廢水。因此，開(kāi)發(fā)一種高效，選 擇性好的乙苯氧化法具有重要的意義和潛在應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決傳統(tǒng)苯乙酮制備方法中反應(yīng)條件比較苛刻，操作復(fù)雜，使用一些強(qiáng)酸或者 重金屬催化，污染環(huán)境等問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種苯乙酮類(lèi)化合物的制備方法，原料簡(jiǎn)單、 操作簡(jiǎn)單、條件溫和。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種苯乙酮類(lèi)化合物的制備方法為將結(jié)構(gòu)式 如（I)所示的乙苯類(lèi)化合物、銅催化劑、氧化劑與溶劑混合后，放入耐壓管中，在〇~50 °C， 反應(yīng)2~12小時(shí)，分離后得到結(jié)構(gòu)式如（II)所示的苯乙酮類(lèi)化合物，反應(yīng)通式為：
其中R1選自H、甲基、氟、氯、溴、碘、甲氧基、硝基、乙基、苯基中的一種或幾種，R 2選自甲 基、芐基、苯基、乙基中的一種或幾種。
[0006] 所述的銅催化劑選自銅粉、碘化亞銅、溴化亞銅、氯化亞銅、氯化銅、醋酸銅中的一 種或幾種，銅催化劑與乙苯類(lèi)化合物的摩爾比為0. 〇1~〇. 3 :1，優(yōu)選為0. 1 :1。
[0007] 所述的氧化劑選自1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷二（四氟硼 酸）鹽（Selectfluor)、二醋酸碘苯、過(guò)氧叔丁醇、N-氟吡啶三氟甲磺酸鹽中的一種或幾種， 氧化劑與乙苯類(lèi)化合物的摩爾比為0. 1~1. 5 :1，優(yōu)選為0. 3 :1。
[0008] 所述的溶劑為乙腈與水的混合溶液，溶劑的使用量為使溶質(zhì)溶解的量。作為優(yōu)選， 乙腈與水的體積比為CH 3CN :H20=5(T100 0 :1，最優(yōu)比例為400 :1。
[0009] 所述的分離過(guò)程為柱層析或重結(jié)晶。作為優(yōu)選，柱層析中的洗脫劑為石油醚與乙 酸乙酯的混合溶液，其中石油醚與乙酸乙酯的體積比為20 :1。作為優(yōu)選，重結(jié)晶所用的溶 劑為甲醇、乙醇、石油醚中一種或幾種。
[0010] 本方法直接氧化亞甲基為羰基來(lái)制備苯乙酮類(lèi)化合物，通過(guò)使用銅催化劑和氧化 劑來(lái)實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： (1) 本發(fā)明提供了 一種原料簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、條件溫和的合成方法； (2) 轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物苯乙酮類(lèi)化合物的收率較高。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0013] 實(shí)施例1 : 將乙苯CL2mmol，銅粉0? 02mmol和Selectfluor0? 06mmol依次加入10mL的耐壓 密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 400:1)2 mL。將混合物在室溫下攪 拌反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，4小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到清液，蒸除 溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫液， 蒸除溶劑得到苯乙酮，收率84%。
[0014]
淡黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7. 96 (dd,/=5. 3，3. 3 Hz, 2H)，7. 55 (d, /=7.4 Hz, 1H), 7.47 (d, /=7.9 Hz, 2H),2.60 (s, 3H).13C NMR (125MHz, CDCl3) 8 198. 07 , 137. 16 , 133. 06 , 128. 55 , 128. 28 , 26. 54 . GC-MS (El, 70eV): m/z(%) = 120 [M+]. 實(shí)施例2: 將乙苯0.2 mmol，鵬化亞銅0.02 mmol和Selectfluor 0.02mmol依次加入10 mL的耐 壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 900:1) 2 mL。將混合物在0°C下 攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，12小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到清液， 蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫 液，蒸除溶劑得到苯乙酮，收率80%。
[0015]
淡黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7. 96 (dd,/= 5. 3，3. 3 Hz, 2H)，7. 55 (d，/= 7.4 Hz, 1H)，7.47 (d，/= 7.9 Hz, 2H)，2.60 (s，3H). 13C NMR (125MHz， CDCl3) 8 198. 07 , 137. 16 , 133. 06 , 128. 55 , 128. 28 , 26. 54 . GC-MS (El, 70eV): m/z(%) = 120 [M+]. 實(shí)施例3: 將乙苯0? 2 mmol,銅粉0? 02 mmol和二醋酸碘苯0? 06 mmol依次加入10 mL的耐壓密 封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 700:1)2 mL。將混合物在50°C下攪拌 反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，3小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到清液，蒸除溶 劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫液，蒸 除溶劑得到苯乙酮，收率78%。
[0016]
淡黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7. 96(dd, /=5. 3，3. 3 Hz, 2H)，7. 55 (d, /=7.4 Hz, 1H), 7.47 (d, /=7.9 Hz, 2H),2.60 (s, 3H).13C NMR (125MHz, CDCl3) 8 198. 07 , 137. 16 , 133. 06 , 128. 55 , 128. 28 , 26. 54 . GC-MS (El, 70eV): m/z(%) = 120 [M+]. 實(shí)施例4: 將乙苯0? 2 mmol,醋酸銅0? 02 mmol和過(guò)氧叔丁醇0? 06 mmol依次加入10 mL的耐壓 密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 600:1)2 mL。將混合物在室溫下攪 拌反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，6小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到清液，蒸除 溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫液， 蒸除溶劑得到苯乙酮，收率75%。
[0017]
淡黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7. 96(dd, /=5. 3，3. 3 Hz, 2H)，7. 55 (d, /=7.4 Hz, 1H), 7.47 (d, /=7.9 Hz, 2H),2.60 (s, 3H).13C NMR (125MHz, CDCl3) 8 198. 07 , 137. 16 , 133. 06 , 128. 55 , 128. 28 , 26. 54 . GC-MS (El, 70eV): m/z(%) = 120 [M+]. 實(shí)施例5: 將乙苯0.2 mmol，氯化銅0.02 mmol和Selectfluor 0.1 mmol依次加入10 mL的耐壓 密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 400:1)2 mL。將混合物在室溫下攪 拌反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，4小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到清液，蒸除 溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫液， 蒸除溶劑得到苯乙酮，收率81 %。
[0018]
淡黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7. 96 (dd, / = 5. 3，3. 3 Hz, 2H)，7. 55 (d，/= 7.4 Hz, 1H)，7.47 (d，/= 7.9 Hz, 2H)，2.60 (s，3H). 13C NMR (125MHz， CDCl3) 8 198. 07 , 137. 16 , 133. 06 , 128. 55 , 128. 28 , 26. 54 . GC-MS (El, 70eV): m/z(%) = 120 [M+]. 實(shí)施例6 : 將 4-乙基溴苯 0? 2 mmol，銅粉 0? 02 mmol 和 SelectfluorO. 3mmol 依次加入 10 mL 的 耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 300:1)2 mL。將混合物在室溫 下攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，4小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到清液， 蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫 液，蒸除溶劑得到對(duì)溴苯乙酮，收率82%。
[0019]
白色固體；mp :50-52 °C ? 1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7.84-7.82 (m, 2H)， 7.63- 7.61 (m, 2H), 2.60 (s，3H). 13C NMR (125MHz，CDCl3) S 196.95，135.86， 131.89 , 129.82 , 128.28 , 26.49. GC-MS (El, 70eV) :m/z(%) = 198 [M+]. 實(shí)施例7 : 將4-乙基溴苯0.2 mmol，氯化亞銅0.01 mmol和Selectfluor 0.04 mmol依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 200:1)2 mL。將混合物在 室溫下攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤檢測(cè)，5小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液用10 mL二氯甲烷稀釋?zhuān)^(guò)濾得到 清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對(duì)乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收 集洗脫液，蒸除溶劑得到對(duì)溴苯乙酮，收率80%。
[0020]
白色固體；mp :50-52 °C ? 1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 7.84-7.82 (m, 2H)， 7.63- 7.61 (m, 2H), 2.60 (s，3H). 13C NMR (125MHz，CDCl3) S 196.95，135.86， 131.89 , 129.82 , 128.28 , 26.49. GC-MS (El, 70eV) :m/z(%) = 198 [M+]. 實(shí)施例8 : 將 4_ 乙基漠苯 0? 2 mmol，銅粉 0? 06mmol 和 Selectfluor 0? 2 mmol 依次加入 10 mL 的 耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 50:1) 2 mL。將