[发明专利]一种固相合成酰化二茂铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种固相合成酰化二茂铁的方法。

技术背景

酰化二茂铁为匀相不对称加氢催化剂组成的手性二茂铁膦配体的中间体(W.Tang andX.Zhang，Chem.Rev.，2003，103，3029.)，在其它材料领域也有应用。传统上采用液相反应、以液态质子酸为催化剂制备(J.Graham，R..V.Lindsey，G.W.Parshall，M.L.Peterson，and G.M.Whitman，J.Am.Chem.Soc.，1957，79，3416.)，反应后处理产生大量的废水，并且反应条件难以控制致使反应收率不易提高也不稳定。采用单组分的路易斯酸例如三氯化铝(M.D.Rausch，L.E.Coleman(Jr.)，J.Org.Chem.，1958，23，107.)；以在空气中不稳定的催化剂和易挥发且在空气中不稳定的试剂酰氯类做酰化剂，所得收率也较低而使后续操作繁杂，其它路易斯酸如利用三氟化硼做催化剂，以酸酐为酰化剂(V.A.Darin；A.Federman Neto；et al，J.prakt.Chem.，1999，341(6)，588.)；无水氯化锌做催化剂，以酸酐或酰卤为酰化剂(N.Tto；T.Umeda，Jpn.Kokai Tokkyl KotoJP231579，2004)；或利用羧酸与三氯化磷原位生成酰氯再催化取代反应生成酰化二茂铁(M.D.Vukicevic；R.D.Vukieevic，Tetrahedron，2002，58(44)，9001.)以及近年来采用双组分的路易斯酸催化剂(CN1948324A)，同样也会产生操作困难和后处理产生大量废水的问题。蒙脱土担载金属离子做催化剂也有报道(B.M.Choudary；K.S.Reddy；M.L.Kantum；K.V.Raghavan，US US6239302，2000)，催化剂制备过程繁琐，反应也需要在液相下进行，而且，反应过程中消耗的试剂多，反应温度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料易得、操作简便、收率稳定且无三废的制备酰化二茂铁的方法。

现已发现，采用本发明的固相合成酰化二茂铁的方法(简称固相法)可以实现上述目的。

本发明的技术方案为：首先将液体磷酸负载于二氧化硅载体上制备固体酸催化剂，然后将固体酸催化剂与二茂铁充分混合，再与酸酐在固相下反应制备酰化二茂铁。

本发明的具体实施方案如下：

以一定质量的液体磷酸负载于二氧化硅的表面上生成的固体酸为催化剂，与底物二茂铁充分混合后，以酸酐为酰化剂，在40-80℃下加热反应2-6小时得到反应物。各反应原料及催化剂的投料比以摩尔计为，二茂铁∶酸酐∶磷酸等于1.0∶1.0-5.0∶0.9-4.0。反应结束后，固体反应物以石油醚加热浸取，所得浸取液浓缩并冷却，获得结晶的酰化二茂铁产物；或乙酸乙酯室温浸取、所得浸取液浓缩，获得结晶的酰化二茂铁产物；或固体反应物以石油醚/乙酸乙酯混合液为洗脱液直接柱色谱分离得到目的产物。

以下进一步优选的控制条件及操作方法可以提高本发明中固体酸的催化效率和更有利于固相反应的进行。用作载体的二氧化硅的比表面积在200-500m²/g范围内为宜；磷酸的担载量为固体酸催化剂重量的10-40％为宜，并于100℃下干燥两小时使所生成的固体酸呈流化状态，通过研磨催化剂与反应底物二茂铁使其充分混合并达到150目以上。搅拌下将作为酰化剂的酸酐喷淋到固体酸和反应原料二茂铁充分混合后的混合物上(喷淋酸酐的喷嘴直径以0.1-0.5毫米为宜)，之后在40-80℃范围内(可采用水浴或油浴)隔绝空气加热上述反应混合物2-6小时。当加料量较大时，采用搅拌更有利于反应的顺利进行。各反应原料及催化剂较为优选的投料比以摩尔计为：二茂铁∶酸酐∶磷酸等于1.0∶1.5-4.0∶1.0-2.5。较适宜的酰化剂选自C₁-C₈脂肪族酸酐。采用薄层色谱或液相色谱跟踪监测无原料二茂铁为反应终点。反应结束后，反应物冷却至室温，以石油醚加热浸取、常压蒸馏去除大约2/3体积的石油醚，冷却浓缩液，得到酰化二茂铁产物结晶；或者用乙酸乙酯淋洗反应产物，合并乙酸乙酯淋洗液并浓缩至干后用石油醚结晶；或者将反应后固体产物以石油醚/乙酸乙酯混合液(体积比为4/1)为洗脱液、采用硅胶柱色谱直接分离，浓缩洗脱组分而获得结晶的酰化二茂铁产物。