[发明专利]一种芳香酸的绿色合成方法

说明书

本发明公开了一种芳香酸的绿色合成方法。所述方法包括：使用镍催化剂，在甲酸盐、酸酐、膦配体和有机溶剂存在的条件下，使芳基碘通过镍催化插羰得到芳香酸。本发明提供的方法利用廉价的镍催化剂，实现高效催化转化，反应条件温和，操作简单。

技术领域

本发明涉及一种芳香酸的绿色合成方法，具体地涉及一种使用廉价的镍催化剂合成芳香酸的绿色合成方法。

背景技术

芳香酸是一类非常重要的化工产品，是许多天然产品，药物和农用化学品中常见的结构。目前，大多数芳香酸的生产往往涉及多步反应及氧化反应，存在副产物多、原子利用率低、成本高和环境污染等缺点。由芳基碘制备芳香羧酸往往是通过钯催化一氧化碳插羰的反应途径实现，毒性较大，操作困难。本发明使用廉价的镍催化剂，甲酸盐和酸酐的混合物代替一氧化碳实现芳基碘到芳香羧酸的转化，为芳香酸类化合物的合成提供了一种新的方法，符合发展绿色环境友好化学的要求。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种芳香酸类化合物的制备方法，不需要昂贵的Pd催化剂和CO毒性气体，且反应条件温和，对官能团兼容性较好。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种芳香酸的制备方法，包括以下步骤：

在式1所示的任选具有取代基的芳基碘或含氮杂芳基碘、式2所示的甲酸盐、酸酐、膦配体、镍催化剂和有机溶剂存在下，通过加热实现甲酸盐和酸酐原位生成一氧化碳，然后与所述芳基碘或杂芳基碘反应得到式3所示的芳香羧酸类化合物：

在式1和式3中，Ar表示任选被选自如下各项的取代基取代的芳基基团：卤素、酯基、醛基、醚基、硫醚基、氰基、4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基、2-((叔丁氧基羰基)氨基)-3-甲氧基-3-氧代基、甲苯磺酰氧基、吡咯基、碳原子数为1-10的直链或支链烷基、碳原子数为1-10的直链或支链烷氧基、碳原子数为1-10的直链或支链卤代烷基、碳原子数为1-10的直链或支链烷硫基、碳原子数为1-10的直链或支链烷酰基，碳原子数为2-10的直链或支链烷腈基、碳原子数为6-12的芳氧基、和碳原子数为6-12的芳基，而HetAr表示任选取代的含氮杂环，含氮杂环上的取代基为卤素。

作为优选，所述的式2和式1的摩尔比为1.0-2.0。

作为优选，所述的甲酸盐选自甲酸锂和甲酸钠中的至少一种，更优选为甲酸锂，尤其优选甲酸锂一水合物。

作为优选，所述的镍催化剂选自乙酸镍(II)四水合物、双-(1，5-环辛二烯)镍、二乙酰丙酮镍、四三苯基膦镍和氯化镍中的至少一种，摩尔用量优选为所述式1的摩尔用量的5％-20％。

作为优选，所述的膦配体选自1，3-双(二苯基膦)丙烷、顺-1，2-双(二苯基膦)乙烯中的至少一种，摩尔用量优选为所述式1的摩尔用量的10％-30％。

作为优选，所述的酸酐是乙酸酐、丙酸酐、特戊酸酐、苯甲酸酐中的至少一种，摩尔用量优选为所述式1的摩尔用量的10％-50％。

作为优选，所述有机溶剂选自甲苯和四氢呋喃中的至少一种。

作为优选，反应时间为10-30小时。

作为优选，反应温度为80-110℃。

具体实施方式

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

本发明提供一种芳香羧酸的合成方法，具体反应式如下：