[发明专利]一种以水为溶剂的卤代芳烃化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类化工产品的合成制备，更具体地涉及卤代芳烃化合物的合成方法。

背景技术

卤代芳烃化合物，例如碘代芳烃类化合物是重要的化工原料和中间体。以最为常见的碘苯为例，碘苯相对溴苯，氯苯有更高的化学活性，因此在催化C-C键合成和C-杂原子键合反应中有更广泛的应用。工业上，碘苯是测折光率标准液，可用于有机合成，生产液晶材料，医药原料中间体等。

碘苯工业生产主要是苯胺经重氮化、置换法。将30％盐酸、苯胺加入水中，搅拌冷却至2℃，缓缓滴加亚硝酸钠溶液，控制温度不超过12℃。滴加最后一部分亚硝酸钠溶液时，用碘化钾淀粉试纸测试，呈蓝色为反应终点，得重氮化液。将碘化钾溶液分多次加入重氮化液中，此时放出氮气，放置2h，至无氮气逸出为止。冷却后，分去上层水溶液。加10％氢氧化钠溶液使反应液至pH值为14。进行水蒸气蒸馏，馏出液分去水层，干燥后常压分馏，收集184-188℃馏分，即为碘苯，收率77％。

该反应的最大问题是条件控制较为严格，偶氮化合物在温度升高的条件下容易分解，同时本反应对苯环上取代基团的容忍度较低，因此某些特定基团的碘苯难以制得，如3-甲氧基碘苯，2-碘萘等。

另一个方法是使用苯和氯化碘反应，这个方法中氯化碘较难得到，同时在反应过程中对芳环上的取代基的容忍度同样很低，无法得到一些带有其他取代基的碘代芳烃类化合物。

其他一些方法使用某些催化剂如CrO₃，HgCl₂，，Ag₂SO₄等的酸溶液催化合成碘代芳烃类化合物。

这些现有的常规的碘代芳烃类化合物合成方法，不但需要有机溶剂作为溶剂和贵金属为催化剂，而且通常需要较为苛刻的反应条件(低温)，并且反应中对苯环上取代基的容忍度较低，无法得到某些特定的碘苯化合物。

因此目前仍需要一种反应原料简单易得、反应条件温和且对环境友好、产率高、对取代基团容忍度高的卤代芳烃化合物(尤其是碘代芳烃类化合物)的合成方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成卤代芳烃化合物的方法。

本发明所提供的合成卤代芳烃化合物的方法，是在氧气、铜催化剂和氨水存在的条件下，使芳基硼酸化合物和卤盐MX在水中进行取代反应形成相应的卤代芳烃化合物，其中MX中的M表示碱金属或碱土金属，X表示F、Cl、Br或I。

在本发明中，“卤代芳烃化合物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与卤素(即F、Cl、Br、I)直接连接的芳环结构的化合物，例如碘苯、碘萘、氯苯、溴苯或其被取代后的各种衍生物。

在本发明中，“芳基硼酸化合物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与硼酸上的硼原子直接连接的芳环结构的化合物，例如苯硼酸、邻溴苯硼酸等或其被取代后的各种衍生物。

本发明的合成方法是一种通用方法，适合于合成各种卤代芳烃化合物和衍生物，对芳环上的多种官能团具有高的容忍度，因此事实上对卤代芳烃化合物和衍生物中的取代基的个数和种类并无特别限制。相应地，对芳基硼酸化合物中的取代基的个数和种类也并无特别限制。

在一个具体的实施方式中，本发明提供了一种合成如下式(I)的卤代芳烃化合物的方法；

式(I)