[发明专利]一种苄基卤化锌及其衍生物的连续制备方法

说明书

本发明提供了一种苄基卤化锌及其衍生物的连续制备方法。该连续制备方法采用连续反应器进行锌原子直接插入碳卤键反应，其中，连续反应器包括连通设置的加热段和冷却段，冷却段位于加热段的上方，冷却段具有产物溢流口，连续制备方法包括：将液体反应物料和锌粉分别连续送入加热段中，锌粉自加热段的上方连续送入加热段中，液体反应物料自加热段的下部连续送入加热段中，并在加热段中发生锌原子直接插入碳卤键反应，得到产物体系，产物体系从产物溢流口流出连续反应器，其中，液体反应物料包括卤化物，卤化物具有结构式I上述连续化制备方法中，锌粉不会在连续反应器中蓄积，因此避免了喷料风险的发生，有利于该连续制备方法在放大生产中的应用。

技术领域

本发明涉及有机锌实际的制备领域，具体而言，涉及一种苄基卤化锌及其衍生物的连续制备方法。

背景技术

有机锌试剂常用于构建有机分子，由于具有良好的官能团兼容性和较高的反应活性显示出了独特的化学特性，因而广泛应用在有机合成中。在常见的有机锌试剂中，苄基锌试剂是一种重要的苄基官能团化试剂，经常被用于在分子中引入苄基。由于苄基锂和苄基镁金属有机试剂的高反应活性，使得这些有机金属容易聚合，不能稳定存在，因而功能化的苄基卤化锌占据着独特的地位。

传统意义上，相关的苄基卤化锌是由活性锌和苄基卤化物通过批次反应，锌原子直接插入到碳卤键(C-X)中生成，由于锌原子的反应活性较镁、锂等金属差，反应通常需要加热，操作时间较长，并且容易出现物料蓄积，有造成喷料的风险，限制了反应的放大。Nade`ge Boudet等以及Albrecht Metzger等分别通过加入氯化锂促进活性金属锌的插入反应，在温和的反应条件下实现了取代芳香基卤代烃以及取代苄基卤代烃中锌原子插入碳卤键中的反应。Fabian M.Piller和Albrecht Metzger等用金属镁/氯化锂/氯化锌实现了苄基卤代烃中锌原子的插入，不需要使用危险性较高的锌粉，反应速度更快，需要的温度更低。但常用的氯化锂、氯化锌在有机溶剂中的溶解度较低，通常需要将氯化锂、氯化锌进行高温处理，再溶解到溶剂中进行反应，限制了在实际放大生产中的应用，多种固体的使用也限制了工艺的进一步改进。而且金属镁、氯化锂以及氯化锌的使用，原子经济性较差，会产生大量的固废，不利于环境保护。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种苄基卤化锌及其衍生物的连续制备方法，以解决现有技术中苄基卤化锌的制备方法不适用于放大生产的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种苄基卤化锌及其衍生物的连续制备方法，该连续制备方法采用连续反应器进行锌原子直接插入碳卤键反应，其中，连续反应器包括连通设置的加热段和冷却段，冷却段位于加热段的上方，冷却段具有产物溢流口，连续制备方法包括：将液体反应物料和锌粉分别连续送入加热段中，锌粉自加热段的上方连续送入加热段中，液体反应物料自加热段的下部连续送入加热段中，并在加热段中发生锌原子直接插入碳卤键反应，得到产物体系，产物体系从产物溢流口流出连续反应器，其中，液体反应物料包括卤化物，卤化物具有结构式I：

其中，n为0～5中的任意一个整数，X为-Cl、-Br或-I，各R各自独立地选自-F、-Cl、-Br、硝基、氰基、C₁～C₅的烷基、C₁～C₅的烷氧基和-COOR₁中的任意一种，R₁为C₁～C₅的烷基。

进一步地，控制加热段的温度在60～80℃之间，优选在65～75℃之间。

进一步地，控制冷却段的温度在10～30℃之间，优选在15～25℃之间。

进一步地，上述产物溢流口设置有与冷却段的外壁连接的引流管，引流管沿远离外壁的方向倾斜向上延伸，优选引流管与外壁之间的夹角α在10°～40°之间，优选在20°～30°之间，优选产物溢流口设置在冷却段靠近加热段的一端。