背景及概述[1][2]
有機鋰化合物是一類重要的有機金屬化合物,早在1929年就由K.Ziegler采用有 機鹵化物與金屬鋰反應制備得到,并隨后將其應用于有機合成中。目前,有機鋰化合物作為一種重要的合成試劑,在基礎理論研究和工業(yè)合成中起著重要的作用。Ziegler發(fā)現有機鋰化合物在有機合成上與有機鎂化合物(Grignard試劑)具有相似的性質和應用價值,并且在某些方面與Grignard試劑相比,具有反應活性更強、產率高、還原傾向較小、產物容易分離、能夠溶于多種非極性溶劑等特點,從而在有機合成中可以代替Grignard試劑或彌補 Grignard試劑在某些合成上的不足。同時,有機鋰化合物在一些有機合成中具有獨特的性能,使得它在有機合成中具有廣泛的應用價值和重要的意義。
苯基鋰在空氣中自燃。溶于乙醚,在溶液中呈二聚體。苯基鋰是常用的有機鋰化合物,現有技術中一般由溴苯或氯苯與金屬鋰在乙醚或乙醚-苯混合液中反應制得,或由二苯基汞與金屬鋰在甲苯中作用而得,該方法存在由于苯基鋰過于活潑,且原料相對更穩(wěn)定,當放大到工業(yè)規(guī)模的時候,反應往往難以引發(fā),成功率較低,得不到目標產物。由于基礎研究和工業(yè)生產中苯基鋰的用量巨大且具有不可替代性,如何實現苯基鋰的規(guī)?;a成為一個亟需解決的問題。
應用[2-5]
苯基鋰可用作制 備烷基鋰等的金屬化試劑、制備維生素和激素的脫鹵化氫試劑等。其應用舉例如下:
1. 制備2,6-二氯苯硼酸,該制備方法以1,3-二氯苯醚為原料,原料和鋰化試劑發(fā)生鋰氫交換反應制得苯基鋰化合物,所得的苯基鋰化物與硼酸酯發(fā)生反應制得苯基硼酸酯;然后用稀鹽酸水解硼酸酯制得2,6-二氯苯硼酸粗品,最后經純化得到2,6-二氯苯硼酸純品;該反應用四氫呋喃作為反應溶劑。上述2,6-二氯苯硼酸制備方法的優(yōu)點在于采用原料廉價易得,反應條件溫和,后處理操作簡單,生產成本較低,收率高,降低反應成本,適合工業(yè)化生產。
2. 制備3-醛基-4-甲基苯硼酸該制備方法以2-甲基-5-溴苯甲醛為原料,2-甲基-5-溴苯甲醛與醇反應制得縮醛,縮醛低溫下與鋰化試劑發(fā)生鋰鹵交換反應制得苯基鋰化合物,所得的苯基鋰化物與硼化試劑發(fā)生反應制得苯基硼酸酯;然后用質量濃度10%的鹽酸水解后制得3-醛基-4-甲基苯硼酸粗品,最后經純化得到3-醛基-4-甲基苯硼酸純品;該反應用四氫呋喃作為反應溶劑。上述3-醛基-4-甲基苯硼酸制備方法的優(yōu)點在于采用原料廉價易得,反應條件溫和,后處理操作簡單,生產成本較低,收率高,降低反應成本,適合工業(yè)化生產。
3. 制備2,3-二氟苯乙酸,其具體步驟為:(1)在低溫下,鄰二氟苯與有機鋰作用生成鄰二氟苯基鋰,該鄰二氟苯基鋰再與草酸脂或氯草酸酯反應,生成2,3-二氟苯乙酮酸酯;(2)將所述的2,3-二氟苯乙酮酸酯在堿性條件下進行還原,再經酸化析出得到2,3-二氟苯乙酸,然后結晶純化。上述克服現有合成技術存在的不足與缺陷,工藝流程簡單,反應條件溫和,后處理清潔簡便且產物純度高,成本低廉并適合工業(yè)化生產。
4. 制備氯苯達諾及其鹽,所述制備方法包括以下步驟:在酸性催化劑下,將鄰氯苯乙酮與多聚甲醛、二甲胺鹽酸鹽在有機溶劑中進行曼尼希反應,制得1-鄰氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮鹽酸鹽;將所得1-鄰氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮鹽酸鹽與堿進行中和反應,制得1-鄰氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮;將所得1-鄰氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮與苯基鋰在有機溶劑中進行加成反應,制得氯苯達諾;并將所制得的氯苯達諾與鹽酸反應制成鹽酸氯苯達諾。上述制備方法操作簡便易控,安全性能高,并可進行工業(yè)化生產。
制備 [1]
一種苯基鋰的制備方法,包括以下步驟:
1)在惰性氣體保護下,向體系中投加鈉-鋰合金和正丁醚,攪拌得鈉-鋰合金分散液;所述的鈉-鋰合金中鈉的質量分數為1~6%,本發(fā)明采用鈉-鋰合金中替代金屬鋰,可以促進反應的引發(fā)。鈉-鋰合金和正丁醚的投加質量比為1:10~30。鈉-鋰合金和溴苯的反應過程對水分、空氣(如氧氣、二氧化碳)的要求比較高,在 生產前,用惰性氣體對整個生產系統(tǒng)內的空氣進行置換,所述的惰性氣體為氬氣,氬氣的密度比空氣高,無水無氧條件易于控制,所述的惰性氣體在使用前需經過干燥處理。溴苯與鈉-鋰合金的反應通常難以引發(fā),成功率較低,且對溫度非常敏感,低于10 ℃后就停止反應,一旦反應停止即使升溫和滴加溴苯都無法挽救。同時溫度不能高于30℃,不然會大量產生偶聯(lián)產物。
(2)在10~30℃下,攪拌下向步驟(1)得到的鈉-鋰合金分散液中滴加溴苯,控制體系溫度在10~30℃,滴加完畢后保溫反應經處理得苯基鋰溶液。將溴苯溶于正丁醚后再滴入體系中,得到的溴苯正丁醚溶液的質量百分比濃度為40~60%。以有效成分計,溴苯正丁醚溶液中溴苯的投加量為體系中鈉-鋰合金質量 的10~20倍。溴苯在6~8h內滴加完畢,產物的純度與溴苯的滴加速度密切相關,滴加速度過快會產生偶聯(lián)產物。溴苯的滴加過程要實時監(jiān)測產物苯基鋰的濃度,產物濃度沒增加時停止滴加溴苯。苯滴加完畢后保溫繼續(xù)反應1~2小時。
主要參考資料
[1] 一種苯基鋰的制備方法
[2] CN200910129336.7一種氯苯達諾及其鹽酸鹽的制備方法
[3] CN201711471984.1一種3-醛基-5-甲基苯甲酸的制備方法
[4] CN201810025201.5一種3-醛基-4-甲基苯硼酸的制備方法
[5] CN201711442610.7一種2,6-二氯苯硼酸的制備方法