1-(2-氯苯基)-2-(4-氟苯基)-3-溴-1-丙烯的合成
时间：2021-02-05 04:01:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
1-(2-氯苯基)-2-(4-氟苯基)-3-溴-1-丙烯(2)是氟环唑的重要中间体。目前制备化合物2的主要工艺路线是以1-(2-氯苯基)-2-(4-氟苯基)-1-丙烯(1)为原料，在不同的溴源、催化剂及溶剂中，通过烯烃的α-溴代反应制得。α-溴代反应的溴源通常为N-溴代丁二酰亚胺(NBS)或溴素。
在溴代反应中，NBS与取代中生成的溴化氢反应，提供恒定的低浓度溴，有利于α-溴代反应的进行。Karbach等选择化合物1为原料，以NBS为溴源，加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)后，在四氯化碳中回流制得化合物2，产品经甲醇重结晶后，收率43％。NBS的价格昂贵，不适合大规模的工业化生产。
李军民等用溴素代替NBS，在低温下反应14h后得到化合物2，收率为85％。当烯烃与溴素反应时，溴素既可发生取代反应生成α-溴代烯烃，也可进攻双键发生加成反应生成含有2个溴的烷烃副产物。同时化合物1与溴素发生α-溴代反应后，会生成等摩尔溴化氢，溴化氢也可进攻双键发生加成反应，生成含有1个溴的烷烃副产物。并且溴素极易挥发，毒性大、不安全，溴化氢在排放前必须做中和处理，溴的利用率低。
Mestres等首先研究了以溴化钠为溴源，双氧水为氧化剂，加入3倍量的酸后，使一系列取代甲苯类的化合物在紫外光照射下，发生α-溴代反应，并得到高收率的溴代产物。Terent""ev等报道以氢溴酸／双氧水体系代替溴素或NBS，以二氧六环为溶剂，回流的条件下可使1-芳基乙酮类化合物发生α-溴代反应，生成的产物以二溴代物为主，收率在80％左右。
本文采用氢溴酸／双氧水体系代替溴素或NBS，在二氯乙烷和水的两相溶剂中，化合物1通过α-溴代反应得到2。使用氢溴酸／双氧水体系可以克服溴素或NBS存在的试剂昂贵、溴的利用率低、操作危险等缺陷。在反应过程中，当水相中溴化氢的浓度较低时，溴化氢被双氧水直接氧化成溴原子(即溴自由基)，生成的溴原子转移到有机相中，由于其浓度很低，在还没有来得及结合生成溴分子之前，就与底物发生反应生成α-溴取代产物。烯烃的α-溴代反应是一个自由基反应，因此氢溴酸／双氧水体系有利于反应的进行，降低副反应的发生，提高溴的反应活性，降低反应温度，提高溴的利用率和产品的收率。
1 实验部分
1.1 反应方程式
1.2 实验步骤
化合物1、二氯乙烷、 水加入到带有搅拌器、温度计、回流冷凝管和2个滴液漏斗的反应瓶中，回流搅拌下同时滴加40％氢溴酸和30％双氧水。反应完成后分相，有机相水洗，减压脱溶得浅黄色固体化合物2。
2 结果与讨论
2．1 反应溶剂的影响
溶剂影响反应的温度及反应体系的极性。在有机溶剂和水的两相或均相体系中，物料比为n(1)∶n(HBr)∶n(H2O2)=1∶1．1∶2．5，氢溴酸和双氧水的滴加时间为6h的条件下，考察了溶剂对产品收率和选择性的影响。
实验结果表明，选择二氯乙烷作为反应溶剂，产品的选择性和收率最好，都为90．6％。极性较强的溶剂(如乙酸乙酯和乙醇)，不利于自由基反应的发生，尤其当选择质子型极性溶剂(乙醇)时，产品的收率只有6．9％。选择高沸点的溶剂，可提高反应的温度，但温度太高目标产物的收率和选择性反而降低。因此选择溶剂为二氯乙烷。
2.2 反应温度的影响
在二氯乙烷和水的混合溶剂中，n(1)∶n(HBr)∶n(H2O2)=1∶1．1∶2．5，氢溴酸和双氧水的滴加时间为6h，此条件下考察反应温度对产品收率影响。
实验结果表明，随着反应温度的升高，目标产物的收率也逐渐升高，当反应温度达到回流时，产品的收率达到最大。因此确定回流温度(约78℃)为反应的适宜温度。
2.3 物料配比的影响
选择二氯乙烷和水为溶剂，n(1)∶n(双氧水)=1∶2．5，氢溴酸和双氧水的滴加时间为6h，在回流反应的条件下，考察氢溴酸用量对产品收率和纯度的影响。
实验结果表明，随着溴化氢用量的增加，产品的收率和纯度逐渐增大。当溴化氢的量不足时，原料反应不完全；但是当溴化氢的量超过烯烃的1．15倍时，由于溴化氢经双氧水氧化产生的溴原子进攻双键或苯环，或者继续发生α-溴代反应生成二溴代的副产物，且过量的溴化氢自身也可以进攻双键，对烯烃进行加成，从而使产品的收率和选择性降低。因此n(溴化氢)∶n(1)=1．1~1．15∶1适宜。
2.4 滴加时间的影响
在二氯乙烷和水的两相体系中，物料配比为n(1)∶n(HBr)∶n(H2O2)=1∶1．1∶2．5，回流反应，此条件下考察氢溴酸和双氧水的滴加时间对产品收率和选择性的影响。
随着氢溴酸和双氧水滴加时间的延长，产品的收率和选择性逐渐增大。滴加时间较短时，反应体系中的溴化氢浓度较大，溴化氢被双氧水氧化生成的溴原子的浓度也较大，易发生副反应，降低产品的收率和纯度，且溴原子的浓度较大时，易结合生成溴分子，使溴的反应活性降低。当滴加时间延长至8h和10h时，产品的收率和纯度无明显变化，因此氢溴酸水溶液和双氧水的滴加时间控制在6h适宜。
3 结论
1)以化合物1为原料，氢溴酸和双氧水为溴源，在水油两相溶剂中，合成了化合物2，收率为90．6％，选择性为90．6％。
2)通过对收率的影响因素的考察，确定了优化的反应条件为：1，2-二氯乙烷和水为溶剂，回流反应，n(烯烃)∶n(HBr)∶n(H2O2)=1∶1．1∶2．5，氢溴酸和双氧水的滴加时间为6h。
3)与文献报道的方法对比，采用氢溴酸／双氧水体系代替溴素或NBS，提高了溴的利用率和反应活性，降低了副反应的发生，提高了产品的收率。在反应完成后，生成的是目标产物和水，后处理简单，三废量较原工艺减小。
（摘自《精细化工中间体》2012.2）
