[发明专利]一种卤代烷烃加氢脱卤的方法

说明书

本发明提供了一种卤代烷烃加氢脱卤的方法，属于有机合成技术领域。本发明所述卤代烷烃加氢脱卤的方法，包括以下步骤：将卤代烷烃、钛金属催化剂、硼烷类化合物和有机溶剂混合，在保护气氛中于加热条件下进行加氢脱卤反应，得到所述卤代烷烃对应的烷烃类化合物。本发明使用硼烷类化合物作为还原剂，将高氧化态的钛金属催化剂还原生成金属氢化物中间体(钛氢化合物)，金属氢化物中间体对卤代烷烃进一步还原生成目标烷烃。本发明的方法操作简单，成本低，产率高。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种卤代烷烃加氢脱卤的方法。

背景技术

卤代有机物是一种常见的环境污染物，传统的卤代有机污染物主要包括有机农药(例如：氯丹、滴滴涕、氯苯等等)，它们对动植物的健康具有潜在的威胁。随着科技的进步，有机卤代物的广泛应用导致其在环境中的含量大大增加。通过脱卤氢化可以有效促进卤代有机物的降解，减少有机卤代物对人类和环境的危害。利用过渡金属催化卤代烷烃的脱卤氢化，可以有效避免当量的金属-卤素交换或金属(如锌)介导的脱卤氢化过程所带来的有毒和爆炸性试剂的使用、化学计量金属废料的产生、选择性差和低官能团兼容差等一系列不足。然而，过渡金属催化的脱卤氢化一般需要钯、铂、钌、铑和镍等贵金属的参与。

前过渡金属在地壳中含量丰富，价格低廉，由于其特殊的性质(例如高的氧化态)，导致前过渡金属催化加氢的难度较大。因此，将廉价的前过渡金属代替贵金属应用到卤代烷烃的催化加氢过程具有一定的挑战性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卤代烷烃加氢脱卤的方法，操作简单、成本低，且安全性高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种卤代烷烃加氢脱卤的方法，包括以下步骤：

将卤代烷烃、钛金属催化剂、硼烷类化合物和有机溶剂混合，在保护气氛中于加热条件下进行加氢脱卤反应，得到所述卤代烷烃对应的烷烃类化合物。

优选的，所述卤代烷烃具有式1所示结构：

式1中，R¹包括芳基、杂芳基、烷基、取代芳基或取代烷基；R²包括烷基或氢；或者R¹和R²独立为环烷基；X包括氯或溴。

优选的，所述取代芳基中的取代基为甲基、叔丁基、苯基、甲硫基、甲氧基、苄氧基、二苯胺基、氯、溴、碘或频哪醇硼酸酯取代基，所述取代烷基中的取代基为芳基、醚、硅基、咔唑和氨基中的一种或几种。

优选的，所述钛金属催化剂包括双(环戊二烯)二氯化钛或双(三氟甲磺酸)二茂钛。

优选的，所述混合还包括添加碱类化合物，所述碱类化合物包括甲醇锂。

优选的，所述硼烷类化合物包括硼烷氨络合物。

优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃或1,4-二氧六环。

优选的，所述卤代烷烃、钛金属催化剂、碱类化合物和硼烷类化合物的摩尔比为1:(0.01～0.1):(0～1):(3～5)。

优选的，所述保护气氛为氮气气氛或氩气气氛。

优选的，所述加氢脱卤反应的温度为35～100℃，时间为12h。