[发明专利]一种卤代芳烃电离放电偶联制备偶联芳烃的方法

说明书

本发明公开了一种卤代芳烃电离放电偶联制备偶联芳烃的方法，包括如下步骤：在三颈烧瓶中放入磁力搅拌子，并添加1/2容积的卤代芳烃，完成电离反应装置的组装；将电离反应装置放置在油浴锅中，向反应体系中通入惰性气体，排除反应体系中的空气，开启油浴锅搅拌加热，使卤代芳烃回流，同时将球型冷凝管通水冷却；打开高压电源发生器，将产生的强力电弧通过金属电极引入到三颈烧瓶中，卤代芳烃蒸汽被电离分解，生成偶联芳烃化合物；当圆底烧瓶中有固体析出或卤代芳烃回流减缓时，停止电离及加热，终止反应；将上述烧瓶中的偶联芳烃产物重结晶或减压蒸馏纯化得到偶联芳烃产物。本发明具有廉价、高效、绿色环保等优点。

技术领域

本发明属于芳烃偶联技术领域，具体涉及一种卤代芳烃电离放电偶联制备偶联芳烃的方法。

背景技术

联芳烃结构普遍存在于天然产物、药物中间体、染料、液晶材料、高分子材料中，因此芳烃偶联反应一直是有机合成中一种极其重要的合成方法。在联芳烃的合成中Suzuki交叉偶联反应是使用最广泛的一种合成方法。Suzuki反应一般以四(三苯基)膦钯为催化剂，催化溴或碘代芳烃与芳基硼酸偶联制备联芳烃。该方法具有反应条件温和，反应选择性高，芳环上取代基不受影响等优点。但其催化剂为贵金属，且反应中生成大量的无机盐，反应原子利用率较低，成本较高。

除了Suzuki交叉偶联反应UI lmann反应也是一种经典的联芳烃合成方法。 UIlmann反应以铜粉为还原剂在200℃的高温下可将卤代芳烃高效偶联，但其反应中要消耗定量的铜粉，且不适用于高温敏感化合物的合成，这些同样限制了该反应在合成中的应用。

另外专利200810222324.4公开了一种镍催化的溴代芳烃与二芳胺偶联合成三芳胺的方法，该方法反应条件温和、成本低廉、产率高、但方法仅适用于溴代芳烃与二芳胺的偶联反应。

专利201510412686.X公开了一种由芳香肼制备联芳烃的方法，该方法以二价钯和樟脑磺酸为催化剂，催化芳基硅醚与芳香肼偶联制备联芳烃。虽然反应条件温和，反应收率较高，但是二价钯为贵金属，且芳香肼毒性较大。

专利200710068882.5公开了一种以Pd/C为催化剂，在水中加入了碱、醇、卤代芳烃，并搅拌制成微乳，在50-120℃反应合成联芳烃的方法，该方法同样使用贵金属钯催化，且反应中还要加入醇做还原剂。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种卤代芳烃电离放电偶联制备偶联芳烃的方法，在惰性气体氛围中将卤代芳烃加热回流，然后用强力电弧电离卤代芳烃气体，卤代芳烃分解生成偶联的芳烃。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种卤代芳烃电离放电偶联制备偶联芳烃的方法，包括如下步骤：

S1、在三颈烧瓶中放入磁力搅拌子，并添加1/2容积的卤代芳烃，然后按要求完成电离反应装置的组装；所述电离反应装置包括反应装置本体和高压电源发生器，所述反应装置本体包括三颈烧瓶、金属电极、球型冷凝管、防倒 吸鼓泡器和玻璃磨口，所述金属电极贯穿玻璃磨口，其金属丝与玻璃磨口烧结为一体，所述玻璃磨口安装在三颈烧瓶的右侧瓶颈内，且金属电极一端延伸至三颈烧瓶内，另一端与高压电源发生器相连，用于将强力电弧引入到三颈烧瓶内，所述球型冷凝管下端与三颈烧瓶的中间瓶颈相连，上端与防倒 吸鼓泡器相连，三颈烧瓶的左右瓶颈活动连接有密封塞；

S2、将电离反应装置放置在油浴锅中，打开右侧瓶颈玻璃塞通入向反应体系中通入惰性气体，排除反应体系中的空气，通完以后再用玻璃塞塞住，然后开启油浴锅搅拌加热，使卤代芳烃回流，同时将球型冷凝管通水冷却；

S3、打开高压电源发生器，将产生的强力电弧通过金属电极引入到三颈烧瓶中，卤代芳烃蒸汽被电离分解，生成偶联芳烃化合物；

S4、随着反应进行偶联芳烃产物不断富集到烧瓶中，当圆底烧瓶中有固体析出或卤代芳烃回流减缓时，停止电离及加热，终止反应；