專利名稱：一種α-溴代苯乙酮類化合物的合成方法
技術領域：
本發明屬于有機化學技術領域，具體涉及一種a-溴代苯乙酮類化合物的合成方法。
背景技術：
a-溴代苯乙酮類化合物是非常重要的化工中間體，在醫藥，染料，農藥等行業有廣泛 的應用。a-溴代苯乙酮類化合物一般是通過對應的苯乙酮溴代制得，目前主要有以下幾種 方法
1. Jong， C丄；Hyvm， J.P (Synthetic Communications, 2007,37(1), 87-90.)用NBS對苯乙 酮類化合物進行溴化反應。
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 基咪唑對苯乙酮類化合物進行溴化反應。
3. Kawano, T. ; Kato, N. (Chemistry Letters, 2006,35(3), 270-271.)等人用三溴化四丁基 胺對苯乙酮類化合物進行溴化反應。
4. Satya,P. ; Varinder,G. ; Rajive,G ; Andre,L. (Tetrahedron Letters, 2003,44(3)， 439-442.)用二溴二氧六環對苯乙酮類化合物進行溴化反應。
5. Wei, Q丄.；Zhang， S.S. ( Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2006,14(21)， 7146-7153.) 和劉國斌(CN1807382[P],2006)用液溴對苯乙酮類化合物進行溴化反應。
6丄aurent, G.; Thoma, B.; Benoit， R. (Tetrahedron, 2008,64(22)， 4999-5004.)等人用HBr 對苯乙酮類化合物進行溴化反應。
7.高國銳，管細霞，鄒新琢.(有機化學,2007,27(1),109-111.)和鄒新琢，高國銳 (CN1733677[P]， 2006)用二溴二甲基海因對苯乙酮類化合物進行溴化反應。
上述方法普遍存在所用溴化試劑價格昂貴，操作復雜，污染環境，產生酸性氣體腐蝕 設備，或反應區域選擇性差等缺點。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種ct-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，該方法所用溴 化試劑廉價，操作簡單，環境污染小，產品純度高。
本發明提供的技術方案是 一種a-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，包括以下步驟 在30-9(TC下向式I所示的取代苯乙酮與溴酸鹽混合物中滴加亞硫酸氫鹽溶液，攪拌反應2 — 9小時，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到如式n所示的
(X-溴代苯乙酮類化合物
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其中R!、 R2、 R3、 R4和R5分別選自H、 F、 Cl、 Br、 CH3、 C2H5、 C3H7、 C4H9、 CH30、 C2H50、 OH、 N02、 COOH、 CHO、 CN、 Ph (苯基)或PhO (苯氧基)。
本發明所用溴酸鹽和亞硫酸氫鹽可為其對應的鎂、鉀、鈉、鈣、鋰或銨鹽等。 所述亞硫酸氫鹽的濃度為5—25wt%。
上述溴酸鹽和亞硫酸氫鹽的物質的量之比為1 : o.9 i : 1.2，優選1 : i;取代苯乙酮 和溴酸鹽的物質的量之比為1 : 1 1 : 4，優選2-3倍。
本發明反應產物在所述冷卻、過濾、洗滌、干燥后再純化得到a-溴代苯乙酮類化合物。
所述純化為重結晶純化；重結晶所用溶劑為醚、醇、烷烴、芳香烴、環烷烴、二氯甲 垸、三氯甲烷、四氯化碳、乙氰、乙酸乙酯或硝基苯。
所述醚為乙醚、正丙醚、異丙醚、丁醚、1, 4-二氧六環、苯甲醚或四氫呋喃；醇為甲 醇、乙醇、丙醇或正丁醇；烷烴為正己烷、庚烷、辛烷、壬烷或癸垸；環烷烴為環己烷、 環庚垸或環辛烷；芳香烴為苯、甲苯、乙苯或二甲苯。
本發明使用溴酸鈉和亞硫酸氫鈉作為溴代試劑，在溫和的條件下進行溴代反應，產率 為70—93%，且可進一步重結晶。經重結晶純化后均可得到純度大于99%的產品。
本發明最具特色的優點是反應具有很好的區域選擇性，以對甲苯乙酮為例，用常規液
溴、NBS或二溴海因作溴化試劑，由于反應區域選擇性不好，很難得到純苯乙酮a位溴代 產物，甚至有的反應主產物為苯環上甲基溴代物，而使用本發明的方法，其粗產物中苯乙 酮ct位溴代產物與苯環上甲基溴代產物物質的量之比可達到15: l以上，經重結晶純化后 的產物即使用高分辨核磁共振氫譜也觀察不到苯環上甲基溴代產物的特征峰(4.50ppm)。 本發明還具有以下優點產品純度高，溴化試劑廉價，水相為溶劑而不是有機溶劑， 污染小，操作簡單，適合大規模生產。
具體實施例方式
本發明通過下列非限制的實施實例進一步加以說明，但需要了解所述實施例僅用以說 明本發明，而非用以限制本發明的范圍。
實施例一向燒瓶中加入36.7 g (220 mmol)溴酸鉀的100 mL水溶液和12.0 g (100 mmol)苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含22.9 g (220 mmol) 25wtX亞硫酸氫鈉溶液，約 半小時加完，滴完后控制溫度30 T反應6小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用正己 烷重結晶干燥得白色晶體17.7 g，產率89%， m.p. 48-50 °C (lit. 49-51 °C)。
實施例二向燒瓶中加入36.7 g (220 mmol)溴酸鉀的100 mL水溶液和12.0 g (100 mmol)苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含21.8 g (220 mmol)的10wt^亞硫酸氫銨溶液， 約半小時加完，滴完后控制溫度40 'C反應6小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用正 己烷重結晶干燥得白色晶體15.7 g，產率79%。
實施例三向燒瓶中加入3.0g (20mmol)溴酸鈉的100mL水溶液和1.3 g(9.1 mmol) 對氟苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含2.1g (20mmo1)的5wt^亞硫酸氫鈉溶液，約半 小時加完，滴完后控制溫度50 'C反應9小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用環己垸 重結晶干燥得白色晶體1.44 g，產率73%， m.p.46-48 °C (lit. 43-45 °C)。
實施例四向燒瓶中加入22.0g (330 mmol)溴酸鈉的150 mL水溶液，29.9 g (150 mmol)對溴苯乙酮和12 mL乙酸乙酯，攪拌，向其中緩慢滴加含34.4 g (330 mmol)的 15wtX亞硫酸氫鈉溶液，約半小時加完，滴完后控制溫度90 'C反應2小時，冷至室溫， 過濾，用冰水洗滌，用乙醇重結晶干燥得白色晶體35.4 g，產率85%， m.p. 108-110 °C (lit. 110-111 °C)。
實施例五向燒瓶中加入110.1 g (660mmol)溴酸鉀的300 mL水溶液和46.5 g (300 mmol)對氯苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含68.7 g (660 mmol)的10wt^亞硫酸氫鈉 溶液，約一小時加完，滴完后控制溫度50 'C反應6小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌， 得白色固體65.1 g，產率93%， m.p. 93-95 °C (lit. 92-94 °C)。
實施例六向燒瓶中加入3.88 g (10 mmol)六水溴酸鎂的80 mL水溶液和0.70 g (4.55 mmol)對氯苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含1.05 g (10 mmol)的5wt^亞硫酸氫鈉溶 液，約半小時加完，滴完后控制溫度90 'C反應2小時，冷至室溫，過濾，用水洗滌，得 白色固體0.85 g，產率80%。
實施例七取16.5g (lOOmmol)對硝基苯乙酮于燒瓶中，加入6mL苯加熱溶解， 再加入60.0g (400 mmol)溴酸鈉的100 mL水溶液，攪拌，向其中緩慢滴加含42.9 g (400
5mmol)的20wtX亞硫酸氫鈉溶液，約2小時加完，滴完后控制溫度70。C反應4小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，得白色晶體22. lg，產率91%， 99-101 'C(lit. 98-99 。C)。
實施例八向燒瓶中加入33.0g (220mmo1)溴酸鈉的100mL水溶液和13.4 g (100mmol)對甲基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含22.9 g (220 mmol)的18wt^亞硫酸氫鈉溶液，約半小時加完，滴完后控制溫度20 'C反應7小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，其粗產物中苯乙酮a位溴代產物與苯環上甲基溴代產物物質的量之比可達到15: 1以上，a位二溴代產物約占2%，用正己烷重結晶干燥得白色晶體15.0 g，產率70%，m.p.43-46 °C (lit. 46-48 °C)，其純度可以達到99%，沒有a位二溴代產物。
實施例九向燒瓶中加入2.67g (18.3mmoD溴酸銨的10mL水溶液和1.25 g (8.33mmol)對甲氧基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含1.91 g (18.3mmo1)的25wt^亞硫酸氫鈉溶液，約半小時加完，滴完后控制溫度30 "C反應7小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用異丙醚重結晶干燥得白色晶體1.58g，產率83%， m.p.68-70 °C (lit. 69-71 °C)。
實施例十向燒瓶中加入3.3 g (22 mmol)溴酸鈉的20 mL水溶液和1.8 g (10 mmol)2,4-二甲氧基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含2.29g (22mmo1)的25wt。/。亞硫酸氫鈉溶液，約半小時加完，滴完后控制溫度50 'C反應5小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，用乙醇重結晶干燥得白色晶體2.21 g，產率85%， m.p. 46-50 °C。
實施例H^—向燒瓶中加入33.0g (220mmol)溴酸鈉的100mL水溶液和13.4 g( 100mmol)對甲基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含22.9 g (220 mmol)的18wtX亞硫酸氫鈉溶液，約半小時加完，滴完后控制溫度50 'C反應6小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，其粗產物中苯乙酮a位溴代產物與苯環上甲基溴代產物物質的量之比可達到15: 1以上，a位二溴代產物約占2%，用正己垸重結晶干燥得白色晶體16.1 g，產率75%,m.p. 43-46 °C (lit. 46-48 °C)，結晶后其純度可以達到99%以上。
實施例十二向燒瓶中加入27.0g (180mmol)溴酸鈉的100mL水溶液和16.4 g( 100mmol) 3-甲基-4-甲氧基苯乙酮，攪拌，向其中緩慢滴加含18.7 g (180 mmol)的10wt%亞硫酸氫鈉溶液，約半小時加完，控制溫度30 t反應9小時，冷至室溫，過濾，用冰水洗滌，粗產物用高分辨核磁共振檢測沒有發現苯環上甲基溴代產物出現，用甲醇重結晶干燥得白色晶體17.5 g，產率72%， m.p. 45-48 。C，結晶后其純度可以達到99%以上。
按照上述實施例的方法，將取代基為c:2H5、 c3h7、 c4h9、 c2ii5()、 oh、 coo:i:〗、ci!o、
CN、 Ph或PhO的取代苯乙酮代替實施例中的取代苯乙酮，可制得相應的a-溴代苯乙酮類化合物。參照上述實施例的方法，可以實現其它條件下的制備過程。
權利要求
1. 一種α-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，包括以下步驟在30-90℃下向式I所示的取代苯乙酮與溴酸鹽混合物中滴加亞硫酸氫鹽溶液，攪拌反應2—9小時，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到如式II所示的α-溴代苯乙酮類化合物其中R1、R2、R3、R4和R5分別選自H、F、Cl、Br、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、CH3O、C2H5O、OH、NO2、COOH、CHO、CN、Ph或PhO。
2. 根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于所用溴酸鹽和亞硫酸氫鹽為其對應的鎂、鉀、鈉、鈣、鋰或銨鹽。
3. 根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于所述亞硫酸氫鹽的濃度為5—25wt%。
4. 根據權利要求1或2所述的合成方法，其特征在于溴酸鹽和亞硫酸氫鹽的物質的量之比為l : o.9 i : 1.2，取代苯乙酮和溴酸鹽的物質的量之比為1 : i i : 4。
5. 根據權利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在所述干燥后再純化得到a-溴代苯乙酮類化合物。
6. 根據權利要求5所述的合成方法，其特征在于所述純化為重結晶純化；重結晶所用溶劑為醚、醇、烷烴、芳香烴、環垸烴、二氯甲垸、三氯甲烷、四氯化碳、乙氰、乙酸乙酯或硝基苯。
7. 根據權利要求6所述的合成方法，其特征在于所述醚為乙醚、正丙醚、異丙醚、丁醚、1， 4-二氧六環、苯甲醚或四氫呋喃；醇為甲醇、乙醇、丙醇或正丁醇；烷烴為正己烷、庚烷、辛垸、壬垸或癸垸；環烷烴為環己烷、環庚烷或環辛烷；芳香烴為苯、甲苯、乙苯或二甲苯。
全文摘要
本發明公開了一種α-溴代苯乙酮類化合物的合成方法，包括以下步驟在30-90℃下向取代苯乙酮與溴酸鹽混合物中加入亞硫酸氫鹽溶液，攪拌反應2-9小時，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到α-溴代苯乙酮類化合物。本發明還具有以下優點產品純度高，溴化試劑廉價，水相為溶劑而不是有機溶劑，污染小，操作簡單，適合大規模生產。
文檔編號C07C49/00GK101462935SQ20091006050
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月13日 優先權日2009年1月13日
發明者焰 李, 潘怡沛, 袁振昌, 陳祖興 申請人:湖北大學