一种α-溴代苯乙酮类化合物的合成方法

专利名称：一种α-溴代苯乙酮类化合物的合成方法技术领域：本发明属于有机化学技术领域，具体涉及一种a-溴代苯乙酮类化合物的合成方法。 背景技术：a-溴代苯乙酮类化合物是非常重要的化工中间体，在医药，染料，农药等行业有广泛 的应用。a-溴代苯乙酮类化合物一般是通过对应的苯乙酮溴代制得，目前主要有以下几种 方法1. Jong， C丄；Hyvm， J.P (Synthetic Communications, 2007,37(1), 87-90.)用NBS对苯乙 酮类化合物进行溴化反应。2. Zhang, S,J.; Le,C.G. (Youji Huaxue, 2006,26(2), 236-238 )用三溴化-1-丁基國3國甲 基咪唑对苯乙酮类化合物进行溴化反应。3. Kawano, T. ; Kato, N. (Chemistry Letters, 2006,35(3), 270-271.)等人用三溴化四丁基 胺对苯乙酮类化合物进行溴化反应。4. Satya,P. ; Varinder,G. ; Rajive,G ; Andre,L. (Tetrahedron Letters, 2003,44(3)， 439-442.)用二溴二氧六环对苯乙酮类化合物进行溴化反应。5. Wei, Q丄.；Zhang， S.S. ( Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2006,14(21)， 7146-7153.) 和刘国斌(CN1807382[P],2006)用液溴对苯乙酮类化合物进行溴化反应。6丄aurent, G.; Thoma, B.; Benoit， R. (Tetrahedron, 2008,64(22)， 4999-5004.)等人用HBr 对苯乙酮类化合物进行溴化反应。7.高国锐，管细霞，邹新琢.(有机化学,2007,27(1),109-111.)和邹新琢，高国锐 (CN1733677[P]， 2006)用二溴二甲基海因对苯乙酮类化合物进行溴化反应。上述方法普遍存在所用溴化试剂价格昂贵，操作复杂，污染环境，产生酸性气体腐蚀 设备，或反应区域选择性差等缺点。 发明内容本发明所要解决的问题是提供一种ct-溴代苯乙酮类化合物的合成方法，该方法所用溴 化试剂廉价，操作简单，环境污染小，产品纯度高。本发明提供的技术方案是 一种a-溴代苯乙酮类化合物的合成方法，包括以下步骤 在30-9(TC下向式I所示的取代苯乙酮与溴酸盐混合物中滴加亚硫酸氢盐溶液，搅拌反应2 — 9小时，冷却、过滤、洗涤、干燥，得到如式n所示的(X-溴代苯乙酮类化合物<formula>formula see original document page 4</formula>其中R!、 R2、 R3、 R4和R5分别选自H、 F、 Cl、 Br、 CH3、 C2H5、 C3H7、 C4H9、 CH30、 C2H50、 OH、 N02、 COOH、 CHO、 CN、 Ph (苯基)或PhO (苯氧基)。本发明所用溴酸盐和亚硫酸氢盐可为其对应的镁、钾、钠、钙、锂或铵盐等。 所述亚硫酸氢盐的浓度为5—25wt%。上述溴酸盐和亚硫酸氢盐的物质的量之比为1 : o.9 i : 1.2，优选1 : i;取代苯乙酮 和溴酸盐的物质的量之比为1 : 1 1 : 4，优选2-3倍。本发明反应产物在所述冷却、过滤、洗涤、干燥后再纯化得到a-溴代苯乙酮类化合物。所述纯化为重结晶纯化；重结晶所用溶剂为醚、醇、烷烃、芳香烃、环烷烃、二氯甲 垸、三氯甲烷、四氯化碳、乙氰、乙酸乙酯或硝基苯。所述醚为乙醚、正丙醚、异丙醚、丁醚、1, 4-二氧六环、苯甲醚或四氢呋喃；醇为甲 醇、乙醇、丙醇或正丁醇；烷烃为正己烷、庚烷、辛烷、壬烷或癸垸；环烷烃为环己烷、 环庚垸或环辛烷；芳香烃为苯、甲苯、乙苯或二甲苯。本发明使用溴酸钠和亚硫酸氢钠作为溴代试剂，在温和的条件下进行溴代反应，产率 为70—93%，且可进一步重结晶。经重结晶纯化后均可得到纯度大于99%的产品。本发明最具特色的优点是反应具有很好的区域选择性，以对甲苯乙酮为例，用常规液溴、NBS或二溴海因作溴化试剂，由于反应区域选择性不好，很难得到纯苯乙酮a位溴代 产物，甚至有的反应主产物为苯环上甲基溴代物，而使用本发明的方法，其粗产物中苯乙 酮ct位溴代产物与苯环上甲基溴代产物物质的量之比可达到15: l以上，经重结晶纯化后 的产物即使用高分辨核磁共振氢谱也观察不到苯环上甲基溴代产物的特征峰(4.50ppm)。 本发明还具有以下优点产品纯度高，溴化试剂廉价，水相为溶剂而不是有机溶剂， 污染小，操作简单，适合大规模生产。具体实施例方式本发明通过下列非限制的实施实例进一步加以说明，但需要了解所述实施例仅用以说 明本发明，而非用以限制本发明的范围。实施例一向烧瓶中加入36.7 g (220 mmol)溴酸钾的100 mL水溶液和12.0 g (100 mmol)苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含22.9 g (220 mmol) 25wtX亚硫酸氢钠溶液，约 半小时加完，滴完后控制温度30 T反应6小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，用正己 烷重结晶干燥得白色晶体17.7 g，产率89%， m.p. 48-50 °C (lit. 49-51 °C)。实施例二向烧瓶中加入36.7 g (220 mmol)溴酸钾的100 mL水溶液和12.0 g (100 mmol)苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含21.8 g (220 mmol)的10wt^亚硫酸氢铵溶液， 约半小时加完，滴完后控制温度40 'C反应6小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，用正 己烷重结晶干燥得白色晶体15.7 g，产率79%。实施例三向烧瓶中加入3.0g (20mmol)溴酸钠的100mL水溶液和1.3 g(9.1 mmol) 对氟苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含2.1g (20mmo1)的5wt^亚硫酸氢钠溶液，约半 小时加完，滴完后控制温度50 'C反应9小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，用环己垸 重结晶干燥得白色晶体1.44 g，产率73%， m.p.46-48 °C (lit. 43-45 °C)。实施例四向烧瓶中加入22.0g (330 mmol)溴酸钠的150 mL水溶液，29.9 g (150 mmol)对溴苯乙酮和12 mL乙酸乙酯，搅拌，向其中缓慢滴加含34.4 g (330 mmol)的 15wtX亚硫酸氢钠溶液，约半小时加完，滴完后控制温度90 'C反应2小时，冷至室温， 过滤，用冰水洗涤，用乙醇重结晶干燥得白色晶体35.4 g，产率85%， m.p. 108-110 °C (lit. 110-111 °C)。实施例五向烧瓶中加入110.1 g (660mmol)溴酸钾的300 mL水溶液和46.5 g (300 mmol)对氯苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含68.7 g (660 mmol)的10wt^亚硫酸氢钠 溶液，约一小时加完，滴完后控制温度50 'C反应6小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤， 得白色固体65.1 g，产率93%， m.p. 93-95 °C (lit. 92-94 °C)。实施例六向烧瓶中加入3.88 g (10 mmol)六水溴酸镁的80 mL水溶液和0.70 g (4.55 mmol)对氯苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含1.05 g (10 mmol)的5wt^亚硫酸氢钠溶 液，约半小时加完，滴完后控制温度90 'C反应2小时，冷至室温，过滤，用水洗涤，得 白色固体0.85 g，产率80%。实施例七取16.5g (lOOmmol)对硝基苯乙酮于烧瓶中，加入6mL苯加热溶解， 再加入60.0g (400 mmol)溴酸钠的100 mL水溶液，搅拌，向其中缓慢滴加含42.9 g (4005mmol)的20wtX亚硫酸氢钠溶液，约2小时加完，滴完后控制温度70。C反应4小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，得白色晶体22. lg，产率91%， 99-101 'C(lit. 98-99 。C)。实施例八向烧瓶中加入33.0g (220mmo1)溴酸钠的100mL水溶液和13.4 g (100mmol)对甲基苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含22.9 g (220 mmol)的18wt^亚硫酸氢钠溶液，约半小时加完，滴完后控制温度20 'C反应7小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，其粗产物中苯乙酮a位溴代产物与苯环上甲基溴代产物物质的量之比可达到15: 1以上，a位二溴代产物约占2%，用正己烷重结晶干燥得白色晶体15.0 g，产率70%，m.p.43-46 °C (lit. 46-48 °C)，其纯度可以达到99%，没有a位二溴代产物。实施例九向烧瓶中加入2.67g (18.3mmoD溴酸铵的10mL水溶液和1.25 g (8.33mmol)对甲氧基苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含1.91 g (18.3mmo1)的25wt^亚硫酸氢钠溶液，约半小时加完，滴完后控制温度30 "C反应7小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，用异丙醚重结晶干燥得白色晶体1.58g，产率83%， m.p.68-70 °C (lit. 69-71 °C)。实施例十向烧瓶中加入3.3 g (22 mmol)溴酸钠的20 mL水溶液和1.8 g (10 mmol)2,4-二甲氧基苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含2.29g (22mmo1)的25wt。/。亚硫酸氢钠溶液，约半小时加完，滴完后控制温度50 'C反应5小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，用乙醇重结晶干燥得白色晶体2.21 g，产率85%， m.p. 46-50 °C。实施例H^—向烧瓶中加入33.0g (220mmol)溴酸钠的100mL水溶液和13.4 g( 100mmol)对甲基苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含22.9 g (220 mmol)的18wtX亚硫酸氢钠溶液，约半小时加完，滴完后控制温度50 'C反应6小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，其粗产物中苯乙酮a位溴代产物与苯环上甲基溴代产物物质的量之比可达到15: 1以上，a位二溴代产物约占2%，用正己垸重结晶干燥得白色晶体16.1 g，产率75%,m.p. 43-46 °C (lit. 46-48 °C)，结晶后其纯度可以达到99%以上。实施例十二向烧瓶中加入27.0g (180mmol)溴酸钠的100mL水溶液和16.4 g( 100mmol) 3-甲基-4-甲氧基苯乙酮，搅拌，向其中缓慢滴加含18.7 g (180 mmol)的10wt%亚硫酸氢钠溶液，约半小时加完，控制温度30 t反应9小时，冷至室温，过滤，用冰水洗涤，粗产物用高分辨核磁共振检测没有发现苯环上甲基溴代产物出现，用甲醇重结晶干燥得白色晶体17.5 g，产率72%， m.p. 45-48 。C，结晶后其纯度可以达到99%以上。按照上述实施例的方法，将取代基为c:2H5、 c3h7、 c4h9、 c2ii5()、 oh、 coo:i:〗、ci!o、CN、 Ph或PhO的取代苯乙酮代替实施例中的取代苯乙酮，可制得相应的a-溴代苯乙酮类化合物。参照上述实施例的方法，可以实现其它条件下的制备过程。权利要求1. 一种α-溴代苯乙酮类化合物的合成方法，包括以下步骤在30-90℃下向式I所示的取代苯乙酮与溴酸盐混合物中滴加亚硫酸氢盐溶液，搅拌反应2—9小时，冷却、过滤、洗涤、干燥，得到如式II所示的α-溴代苯乙酮类化合物其中R1、R2、R3、R4和R5分别选自H、F、Cl、Br、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、CH3O、C2H5O、OH、NO2、COOH、CHO、CN、Ph或PhO。2. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所用溴酸盐和亚硫酸氢盐为其对应的镁、钾、钠、钙、锂或铵盐。3. 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述亚硫酸氢盐的浓度为5—25wt%。4. 根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于溴酸盐和亚硫酸氢盐的物质的量之比为l : o.9 i : 1.2，取代苯乙酮和溴酸盐的物质的量之比为1 : i i : 4。5. 根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在所述干燥后再纯化得到a-溴代苯乙酮类化合物。6. 根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于所述纯化为重结晶纯化；重结晶所用溶剂为醚、醇、烷烃、芳香烃、环垸烃、二氯甲垸、三氯甲烷、四氯化碳、乙氰、乙酸乙酯或硝基苯。7. 根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于所述醚为乙醚、正丙醚、异丙醚、丁醚、1， 4-二氧六环、苯甲醚或四氢呋喃；醇为甲醇、乙醇、丙醇或正丁醇；烷烃为正己烷、庚烷、辛垸、壬垸或癸垸；环烷烃为环己烷、环庚烷或环辛烷；芳香烃为苯、甲苯、乙苯或二甲苯。全文摘要本发明公开了一种α-溴代苯乙酮类化合物的合成方法，包括以下步骤在30-90℃下向取代苯乙酮与溴酸盐混合物中加入亚硫酸氢盐溶液，搅拌反应2-9小时，冷却、过滤、洗涤、干燥，得到α-溴代苯乙酮类化合物。本发明还具有以下优点产品纯度高，溴化试剂廉价，水相为溶剂而不是有机溶剂，污染小，操作简单，适合大规模生产。文档编号C07C49/00GK101462935SQ20091006050公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月13日 优先权日2009年1月13日发明者焰 李, 潘怡沛, 袁振昌, 陈祖兴 申请人:湖北大学