[发明专利]一种苄基溴的制备方法

说明书

本发明提供了一种苄基溴的制备方法：在有机溶剂中，利用溴酸根和溴负离子在酸的作用下发生氧化还原反应所释放出的溴为溴源，在引发剂的引发下与式I所示的甲苯类化合物进行苄位自由基取代反应，制备得到相应的式II所示的苄基溴类化合物：式II中，m代表Br的个数，m＝1或2；m＝1时，式II所示为苄基一溴类化合物，m＝2时，式II所示为苄基二溴类化合物。本发明反应都在有机溶剂中进行，并且结合运用了引发剂，自由基取代反应的选择更好、底物适用范围更宽，取代甲苯的取代基既可以是吸电子基、也可以是供电子基，对于强供电子基(如：甲氧基)也能给出很高的收率；其次，本发明还适用于制备苄基二溴类化合物，产物的收率高。

技术领域：

本发明涉及有机化学领域，涉及一种苄基溴的制备方法。

背景技术：

苄基溴是有机合成的重要中间体。因此，芳烃苄位的溴代反应是有机合成的重要单元反应，也是药物合成的关键步骤之一。最经典的苄位溴代反应是通过溴素与甲苯(或取代的甲苯)在引发剂或光引发下进行自由基溴代反应，但由于溴素易挥发、剧毒、强腐蚀、高密度等特点，导致该工艺操作危险、环境污染大，并且由于反应过程中会释放出溴化氢，导致溴资源的利用率最多不超过50％，生产成本较高。N-溴代酰胺类试剂(如：N-溴代丁二酰亚胺、5,5-二甲基二溴海因、N-溴代乙酰胺、N-溴代邻苯二甲酰亚胺等)的使用，可以避免直接使用溴素带来的危险性，提高芳烃苄位溴代反应的选择性，但这类试剂本身价格较高、而且有效溴含量低，导致生产成本更高。用双氧水氧化溴负离子原位形成溴，再与甲苯(或取代的甲苯)进行苄位自由基溴代反应可以制备得到苄基溴，但这些研究中并未给出芳环上带有给电子取代基的苄基溴的合成例子[Chinese chemical letters,2011，22(4)，382-384；Tetrahedron letters，2006，47(40)，7245-7247；Green Chemistry,2002,4,314-316]，并且有研究证明，当芳环上有强供电子基时，如：对甲基苯甲醚，用该方法得不到相应的苄基溴，而是芳环上的溴代产物2-溴-4-甲基苯甲醚，[Tetrahedron，2009，65(22)，4429-4439；Tetrahedron letters，2012，53(33)，4418-4421]。同样的，Subbarayappa Adimurthy等人报道了可以利用溴酸钠、溴化钠水溶液在酸作用下原位形成的溴对甲苯(或取代的甲苯)进行苄位自由基取代反应(Green Chemistry,2008,10,232–237)，但其结果中同样未给出芳环上带有给电子取代基的苄基溴的合成例子。中国专利CN1265639A报道了一种以偶氮腈或偶氮羧酸酯类化合物为引发剂，用过氧化氢、溴酸盐等氧化剂氧化溴负离子作为溴源，在有机相与水相共存在的两相介质中进行溴代的方法，专利中明确指出，该方法适用的底物局限性大，要求甲苯的芳环上必须要有吸电子取代基才行。中国专利CN104744303A报道了2-R-4’-溴甲基联苯的制备方法，该方法同样在水相和有机相两相体系中进行，苯环上的R取代基为氰基、羧基或卤原子等吸电子基取代基，适用的底物受限。

本发明在研究过程中发现：无论是用溴酸盐还是双氧水作氧化剂，它们将溴负离子氧化成零价溴的同时，也可能将溴负离子氧化成正一价的溴，两者属于竞争反应。当甲苯的芳环上带有强供电子取代基时，由于供电子基的强活化作用，正一价的溴易与芳环发生亲电取代反应，形成芳环上的溴代产物，降低了正一价溴的浓度，进而促进平衡向正一价的溴移动，从而抑制了溴自由基的形成；其次，在已有的这些研究中，都采用了有机相和水相的两相介质，氧化还原反应是在水溶液中进行的，反应介质中有大量的水，导致溶剂的极性大大加强，加大了亲电取代反应的速率，抑制了自由基取代反应，难以得到对应的苄基溴；此外，由于大量水的存在，该方法用于制备苄基二溴类化合物时，易于发生苄基二溴类化合物的水解而形成相应的醛及其氧化产物羧酸，难以得到纯的苄基二溴类化合物或醛。因此，现有的通过氧化剂氧化溴负离子制备苄基溴的技术不适用于制备芳环上带有强供电子基的苄基溴，也不适用于制备苄基二溴类化合物，现有方法的适用范围窄。

发明内容