[发明专利]三甲基卤硅烷催化醇合成醚的方法

说明书

本发明公开了一种三甲基卤硅烷催化醇合成醚的方法。所述方法在空气或氮气气氛、无溶剂、无过渡金属催化剂的条件下，直接以醇类化合物为原料、三甲基卤硅烷为催化剂，一步选择性脱水反应合成对称或非对称醚。本发明方法避免了强酸、强碱，毒性高、不稳定、价格偏高的有机伯卤代物的使用，缩短了合成步骤，提高了合成效率，且反应具有很好的选择性，可优先得到目标醚产物。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种三甲基卤硅烷催化醇合成醚的方法。

背景技术

醚结构广泛存在于具有生物和药物活性的分子中，例如治疗急性肝片形吸虫病、荨麻疹、枯草热、过敏性鼻炎等疾病的药物中。

传统的合成醚的方法包括Williamson醚化反应和强酸作用的醇脱水反应。虽然Williamson方法适用于对称和不对称醚的合成，但它需要强碱以及毒性高、不稳定、价格偏高的有机伯卤代物，不适用于容易发生消除副反应的仲卤代物和叔卤代物以及含有对碱敏感官能团的底物(A.Williamson,Justus Liebigs Ann.Chem.,1851,77,37)。酸作用方法则需使用腐蚀性强酸如硫酸，且仅限于对称醚的合成，不适用于对酸敏感的底物，此外还有反应条件苛刻、废酸后处理麻烦、设备腐蚀严重等问题(J.McMurry,Organic Chemistry,Thomson,Brooks/Cole,7th edn,2008)。

除传统方法外，还发展了其他方法，包括过渡金属(TM)催化的改进Ullmann和Buclwald-Hartwig偶联反应(S.V.Ley and A.W.Thomas,Angew.Chem.,Int.Ed.,2003,42,5400)，芳基卤化物在碱促进下的芳环亲核取代反应(F.Theil,Angew.Chem.,Int.Ed.,1999,38,2345)，TM催化烯烃氢烷氧基化反应(C.S.Sevov and J.F.Hartwig,J.Am.Chem.Soc.,2013,135,9303)和C-H活化反应(S.Bhadra,C.Matheis,D.Katayev andL.J.Gooβen,Angew.Chem.,Int.Ed.,2013,52,9279)。但由于烯烃价格高且稳定性不高，难以扩大反应规模，且反应使用过渡金属催化剂，成本高、且很难避免过渡金属残留及副产物的生成，实用性不强(J.Kim,D.-H.Lee,N.Kalutharage and C.S.Yi,ACS Catal.,2014,4,3881)。

因此，需要进一步开发原料易得、毒性小、方法简单易行、产生废物少、污染小甚至无污染的对称醚和非对称醚的绿色高效合成方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三甲基卤硅烷催化醇合成醚的方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

三甲基卤硅烷催化醇合成醚的方法，在无溶剂、无过渡金属催化剂的条件下，直接以醇类化合物为原料、三甲基卤硅烷为催化剂，催化醇与醇之间的脱水反应，一步选择性合成对称醚或非对称醚，将原料醇与催化剂三甲基卤硅烷混合后，在空气或氮气气氛、无溶剂条件下，于室温～160℃下反应，反应通式如下：

两种醇可以相同、也可以不同，两种醇的摩尔比为2:1～1:2，

R¹—R⁶可以是H或各种2-、3-、或4-的苯基或各类取代芳基，还可以是各种碳链长度和支链取代的烷基或烯基等；

所述的三甲基卤硅烷为三甲基溴硅烷或三甲基氯硅烷。

优选地，所述的三甲基卤硅烷的用量为1～50mol％，更优选为2～7.5mol％。

优选地，所述的反应温度为50～120℃。

优选地，所述的反应时间为12～48小时，更优选为24小时。