一種苯甲酸酯類化合物的合成方法
【專利說明】一種苯甲酸酯類化合物的合成方法 【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機合成領域，具體涉及一種苯甲酸酯類化合物的合成方法。 【【背景技術】】
[0002] 苯甲酸酯類化合物廣泛用于溶劑、香料、合成原料和增塑劑中。因此，苯甲酸酯類 化合物的合成一直是化學領域關注的重點，更是有機合成及其它精細化工領域研宄的熱門 課題。
[0003] 苯甲酸酯類化合物的合成方法很多，其中最常用的一種是在酸性條件下，通過苯 甲酸化合物與醇或鹵代烴及其衍生物直接酯化合成苯甲酸酯類化合物。另外通過簡單的苯 甲酸酯與醇之間酯交換也是合成苯甲酸酯類化合物的良好方法。雖然采用這些方法都能夠 有效地合成苯甲酸酯類化合物，但是絕大多數方法對官能團的適應性不廣，同時需要特定 的反應條件，如：借助昂貴的過渡金屬做催化劑；使用有毒試劑等。因此開發一種原料廉價 易得、反應條件溫和、底物適應性廣的苯甲酸酯類化合物的合成方法是有機合成中需要解 決的問題之一。（參考文獻：Tetrahedron Lett. 2003. 44. 6582 ;Cat. Lett. 2003. 3-4. 143 ; Tetrahedron. 2011，67, 1640 ;Tetrahedron. 2012, 68, 4701 ;Tetrahedron. 2014, 70,3887 ; Tetrahedron. 2013, 54, 5064 ;0rg· Lett. 2014，16, 236 ;J.Am.Chem. 2013，135,10776 ; Green. Chem. 2013, 15, 1646)。
[0004] 本發明以芐腈類化合物與醇或酚類化合物為原料，以廉價易得的銅為催化劑，以 綠色環保的氧氣為氧化劑，在溫和的條件下合成了苯甲酸酯類化合物。該方法的原料之一 不僅可以來源于醇類化合物，而且也可以來源于酚類化合物，大大拓寬了底物的范圍，開發 了官能團適應性廣泛的苯甲酸酯類化合物，具有一定的工業應用價值。 【
【發明內容】
】
[0005] 本發明的目的是發展一種用銅做催化劑，氧氣做氧化劑，用廉價易得的芐腈類化 合物與醇或酚類化合物為原料，高轉化率和高產率地合成苯甲酸酯類化合物的方法。
[0006] 本發明的發明目的是通過如下技術方案實現的：
[0007] -種結構式為
的苯甲酸酯類化合物的合成方法，包含以下步 驟：
[0008] 取芐腈類化合物、醇或酚類化合物、銅催化劑、有機溶劑置于反應容器中，混合；在 氧氣氛圍下，于反應溫度為80~120°C下，持續攪拌反應20~30h，反應結束后冷卻至室 溫，用飽和氯化銨溶液洗滌，然后用有機溶劑萃取，干燥，減壓蒸餾濃縮除去溶劑，粗產品經 柱色譜分離，即得苯甲酸酯類化合物。
[0009] 所述通式I中，R是H、Cl、Br、甲基、硝基、甲氧基、三氟甲基。
[0010] 所述通式II中，#是C2~C8的烷基、芐基、對甲氧基芐基、對硝基芐基、對三氟甲基 芐基、1-苯基乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、呋喃-3-甲基、噻吩-3-甲基；苯基、對甲基苯基、 對硝基苯基、間硝基苯基、間甲氧基苯基、鄰溴苯基、2-萘基。
[0011] 上述合成方法中，所述的芐腈類化合物是選自芐腈、對氯芐腈、對溴芐腈、對甲基 芐腈、鄰甲基芐腈、對硝基芐腈、對甲氧基芐腈、對三氟甲基芐腈。
[0012] 上述合成方法中，所述的醇類化合物是選自乙醇、正丙醇、叔丁醇、異戊醇、正辛 醇、芐醇、對甲氧基芐醇、對硝基芐醇、對三氟甲基芐醇、1-苯基乙醇、1-萘甲醇、2-萘甲醇、 呋喃-3-甲醇、噻吩-3-甲醇；所述的酚類化合物是苯酚、對甲基苯酚、對硝基苯酚、間硝基 苯酚、間甲氧基苯酚、鄰溴苯酚、2-萘酚。
[0013] 上述合成方法中，所述催化劑是選自Cu、CuO、Cu20、CuCl2、CuCl、CuBr 2、CuBr、CuI、 Cu (OAc)2、Cu (NO3)2、CuSO4中的一種或兩種以上。上述合成方法中，所述有機溶劑是選自二 甲亞砜、乙腈、正己烷、環己烷、1，4-二氧六環、四氫呋喃、甲苯、氯苯、1，2-二甲苯或1，2-二 氯乙烷中的一種或兩種以上。
[0014] 上述合成方法中，所述芐腈類化合物與銅催化劑之間的摩爾比為[10:1]~ [2:1]。
[0015] 上述合成方法中，所述的芐腈類化合物與醇或酚類化合物之間的摩爾比為 [1:1]~[1:3]。反應溫度為80~120°C，反應時間為20~30h。
[0016] 上述合成方法中，所述萃取步驟中的有機溶劑是乙酸乙酯、三氯甲烷或二氯甲烷 中的一種。
[0017] 根據實驗結果，本發明所提供的由銅做催化劑，氧氣做氧化劑，用廉價易得的芐腈 類化合物與醇或酚類化合物為原料來合成苯甲酸酯類化合物的方法，產物的選擇性和收率 都很高，綠色環保，具有良好的工業應用前景。
[0018] 【附圖簡要說明】
[0019] 圖1為本發明提供的苯甲酸酯化合物的合成路徑圖。 【【具體實施方式】】
[0020] 下面結合本發明的合成例對本發明所述的合成方法作進一步說明，需要說明的 是，實施例并不構成對本發明要求保護范圍的限制：
[0021] 如圖1所示，本發明提供的苯甲酸酯類化合物的合成步驟為：將芐腈類化合物、醇 或酚類化合物（摩爾比100~300 %基于芐腈類化合物）、銅催化劑（摩爾比10~50 %基 于芐腈類化合物）、有機溶劑（ImL)置于反應容器中，混合；在氧氣氛圍下，于反應溫度為 80~120°C下，持續攪拌反應20~30小時，反應結束后冷卻至室溫，用飽和氯化銨溶液洗 滌，然后用有機溶劑萃取，干燥，減壓蒸餾濃縮除去溶劑，粗產品經柱色譜分離，即得苯甲酸 酯類化合物。
[0022] 合成例1
[0023] 苯甲酸乙酯的合成
[0024] 在反應容器中加入0. 2mmol節腈、30mol% CuCl，0. 6mmol乙醇、ImL甲苯，在氧氣 氛圍下，加熱到90°C，持續攪拌20h，停止反應，冷卻至室溫，加入飽和氯化銨溶液洗滌，以 三氯甲烷萃取，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，粗產品經柱色譜分離即得目標產物，產率90%。 1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8· 06-8. 04 (m，2H)，7· 57-7. 53 (m，1H)，7· 45-7. 42 (m，2H)，4· 41-4. 36 ( m, 2Η), I. 40 (t, J = 7. 2Hz, 3Η).
[0025] 合成例2
[0026] 苯甲酸丙酯的合成
[0027] 在反應容器中加入0.2臟〇1節腈、10111〇1%(]11131'，0.61111]1〇1正丙醇、11]11^1，4-二氧六 環，在氧氣氛圍下，加熱到90°C，持續攪拌26h，停止反應，冷卻至室溫，加入飽和氯化銨溶 液洗滌，以三氯甲烷萃取，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，粗產品經柱色譜分離即得目標產物，產 率 81 %。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8. 06-8. 04 (m，2H) ,7.57-7· 53 (m，lH) ,7.46-7· 42 (m，2H)， 4. 28 (t, J = 6. 8Hz, 2H), I. 84-1. 76 (m, 2H), I. 04 (t, J = 7. 6Hz, 3H).
[0028] 合成例3
[0029] 苯甲酸叔丁基酯的合成
[0030] 在反應容器中加入0· 2mmol節腈、20mol % CuBr，0· 6mmol叔丁醇、ImLl, 4-二氧六 環，ImL乙腈，在氧氣氛圍下，加熱到120°C，持續攪拌24h，停止反應，冷卻至室溫，加入飽和 氯化銨溶液洗滌，以二氯甲烷萃取，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，粗產品經柱色譜分離即得目 標產物，產率68%。屮匪1?(400厘取，〇)(：1 3)3 8.00-7.98(111，2!1)，7.54-7.49(111，1!1)，7.43-7· 39 (m, 2H), L 60 (s, 9H).
[0031] 合成例4
[0032] 苯甲酸異戊酯的合成
[0033] 在反應容器中加入0· 2mmo1節腈、IOmol % CuCl，0· Bmmol異戊醇、ImLl, 2_二甲 苯，在氧氣氛圍下，加熱到100°c，持續攪拌24h，停止反應，冷卻至室溫，加入飽和氯化銨 溶液洗滌，以三氯甲烷萃取，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，粗產品經柱色譜分離即得目標產物， 產率 72 %。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8. 05-8. 03 (m，2H)，7. 55 (t，J = 7. 6Hz，1H)，7. 44 (t，J =7. 6Hz，2H)，4. 36 (t，J = 6. 8Hz，2H)，I. 86-1. 74 (m，1H)，I. 69-1. 64 (m，2H)，0· 99 (s，3H)，0 .97 (s, 3H)
[0034] 合成例5
[0035] 苯甲酸正辛酯的合成
[0036] 在反應容器中加入0· 2mmo1節腈、30mol % Cu (OAc) 2,0· 2mmo1正辛醇、ImL乙腈， 在氧氣氛圍下，加熱到100°c，持續攪拌28h，停止反應，冷卻至室溫，加入飽和氯化銨溶液 洗滌，以三氯甲烷萃取，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，粗產品經柱色譜分離即得目標產物，產率 66 %。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8. 04 (t，J = 7. 2Hz，2H)，7. 57-7. 53 (m，1H)，7. 46-7. 42 (m，2 H)，4. 32 (t，J = 6. 8Hz，2H)，I. 80-1. 73 (m，2H)，I. 46-1. 41 (m，2H)，I. 34-1. 28 (m，8H)，0· 89 ( t, J = 7. 2Hz, 3H)
[0037] 合成例6
[0038] 苯甲酸芐酯的合成
[0039] 在反應容器中加入0· 2mmol節腈、50mol % Cu (OAc) 2,0· 2mmol節醇、ImL二甲亞諷， 在氧氣氛圍下，加熱到100°c，持續攪拌22h，停止反應，冷卻至室溫，加入飽和氯化銨溶液 洗絳，以乙酸乙酯萃取，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，粗產品經柱色譜分離即得目標產物，產率 72 %。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8. 08 (d，J = 8. 0Hz，2H)，7. 56 (t，J = 7. 2Hz，1H)，7. 46-7. 3 2 (m, 7H),