[发明专利]一种由芳环上溴的碘代制备碘代芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及医药化工中间体及相关化学技术领域，涉及到一种芳环上溴的碘代制备碘代芳烃的方法。 

背景技术

碘代芳烃是重要的化工中间体，也是许多医药和农药分子的重要组成单元，而且碘原子的引入还可以改变芳香族化合物的一些物理和生物学性质。制备碘代芳烃的经典方法有Sandmeyer反应、亲电取代反应等。但是，这些经典反应存在反应步骤繁琐、反应条件苛刻、环境污染严重、能耗高等不足。 

一个常用的制备碘代芳烃的催化剂就是用金属镍或者铜作为催化剂，但是这些方法都有很多的局限性，例如金属镍进行催化反应产率比较低、转化率不高、副产物较多以及所需催化剂的量较大等[Bozell,J.；Vogt,C.E.,J.Am.Chem.Soc.,1988,110,2655-2657.]。用金属铜作为催化剂时反应条件比较苛刻，经常需要高温、极性溶剂、以及过量的碘化亚铜，使反应在处理时比较困难(Hardy,W.B.；Fortenbaugh,R.B.,J.Am.Chem.Soc.,1958,80,1716.)。2001年，Buchwald等人报道了溴代芳烃的碘代反应，催化剂为CuI，碘源为NaI，溶剂为Dioxane[Klapars A.；Buchwald S.L.J.Am.Chem.Soc.,2001,124,14844.]。随后Arne Lützen等人对这一体系做了进一步报道[Georg Meyer-Eppler,Lea Küchler,Christina Tenten,ChristianStefanie Brück,Arne Lützen,Synthesis2014,46,1085–1090]。2005年，Marc Taillefer等人报道了CuI催化的溴代芳烃的碘代反应[Cristau,H.-J.；Ouali,A.；Spindler,J.-F.；Taillefer M.Chem.Eur.J.2005,11,2483.]。但这些反应都使用了Dioxane或DMF为溶剂，溶剂不够绿色化而且 Dioxane粘度大，后处理麻烦。因此，如何在较温和的条件下，使用绿色溶剂，通过过渡金属催化溴代芳环上溴的碘代、进而转化为相应的碘代芳烃是一项十分有意义的研究工作。 

发明内容

本发明提供了一种新的碘代芳烃的制备方法，该方法的合成路线短、条件温和、环境友好、易实现工业化；该方法在L-脯氨酸N，O-双齿配体存在下，使用铜的氧化物作催化剂，具有易得、廉价的优点。 

本发明是以溴代芳烃为原料，通过芳环上溴的催化碘代合成碘代芳烃。合成路线如下： 

该方法采用的技术方案如下： 

(1)碘代芳烃的合成：将溴代芳烃、碘源、催化剂、配体，依次加入到反应器中，氮气置换三次后，加入一定量的有机溶剂，置于油浴中反应。 

溴代芳烃包括溴代苯化合物、溴代萘化合物或溴代杂环化合物。 

溴代芳烃上的R是氢、卤素、烷基、氨基、氰基、酰基、羧基、酯基或硝基等；其可以在芳环上的邻位、间位或对位。 

溶剂包括：苯、甲苯、邻二甲苯、二甲基亚砜、乙醇、甲醇、叔丁醇、异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、丙醚、正丁醚、四氯化碳、己二酸二甲酯、乙酸乙酯、石油醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、环己烷、正己烷或正庚烷。优选乙酸乙酯、乙醇、二甲基亚砜。 

反应温度范围为50℃～200℃，优选80℃～120℃。 

反应时间范围为12小时～36小时，优选22小时～30小时。 

所用碘源包括以下试剂：碘化铵、四甲基碘化铵、四正丁基碘化铵或碘化钾。 

催化剂为铜的氧化物或铜盐，选自溴化亚铜、氯化亚铜、氧化亚铜、醋酸铜、氯化铜，溴化铜或氧化铜。 

配体选自含4-[2-(二苯基膦)苯基]吗啉、乙二胺、L-脯氨酸、1,6-己二胺。 

所述溴代芳烃与有机溶剂的摩尔比为1:6.8～1:680。 

溴代芳烃与碘源的摩尔比为1:1～1:20。 

溴代芳烃与催化剂的摩尔比为1:0.01～1:1。 

配体与催化剂的摩尔比为1:0.01～1:1。 

(2)碘代芳烃的定量分析：反应步骤(1)中得到的反应液，经硅胶柱滤至10mL的容量瓶中，并用有机溶剂将溶液体积定量至指定刻度。使用气相色谱进行分析。