Zn（OTf）2催化芳烃付-克苄基化反应研究

论文摘要

付-克烷基化反应是合成有机中间体的一种重要的方法,尤其是芳香族的苄基化反应已经广泛应用于重要药物中间体二芳基甲烷化合物的合成。芳烃和杂环芳烃的官能团化在合成上非常重要,在药物化学、农业化学和精细化学等方面有广泛的应用。由于其传统的Lewis酸催化剂如AlCl3存在着用量大,环境污染严重,产物选择性差等一系列问题,因此研究开发新型的Lewis酸催化剂如含三氟甲基磺酸金属盐催化芳烃的付-克烷基化反应越来越受到人们的关注。本文以含三氟甲基磺酸金属盐Lewis酸催化剂来催化芳烃的付-克苄基化反应。通过付-克苄基化法来合成杀菌剂2-苄基-4-氯苯酚,并对不同底物的苄基化反应进行研究,底物有苯甲醚、甲苯和苯。研究了反应温度、反应时间、溶剂等因素对反应的影响,本论文工作内容主要如下:1.以三氟甲基磺酸金属盐为催化剂,研究了合成杀菌剂2-苄基-4-氯苯酚的反应条件。通过逐个改变反应中的单项条件,如底物的投料比,温度等以找到该反应的最佳条件,并与无水氯化锌催化时的产率进行比较,最佳反应条件为:对氯苯酚与苄氯的物质量之比1.2:1,催化剂Zn（OTf）2为苄氯量的5 mol%,反应温度为60℃,反应时间6小时,溶剂为硝基甲烷,产物2-苄基-4-氯苯酚的产率为93.8%。2.研究了不同底物（如苯甲醚、甲苯和苯）的苄基化反应,对反应条件进行了探索。最佳反应条件为:三个底物在催化剂Zn（OTf）2的催化下,以硝基甲烷为溶剂,Zn（OTf）2为苄氯量的5 mol%,反应温度为60℃,苄氯的转化率均为100%,底物苯甲醚、甲苯和苯的苄基化产物的分离产率分别为84.2%,71.0%和67.1%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本工作的目的和意义
• 1.2 2-苄基-4-氯苯酚的合成方法
• 1.3 芳烃和苄氯烷基化方法的反应机理
• 1.4 烷基化法催化剂的研究进展
• 1.5 含氟氧超酸盐Lewis 酸催化剂的研究
• 1.6 本课题研究内容
• 2 实验部分
• 2.1 实验仪器及设备
• 2.2 主要实验试剂
• 2.3 溶剂及主要试剂的精制
• 2.4 催化剂的制备
• 2 催化2-苄基-4-氯苯酚的合成研究'>2.5 ZnCl₂催化2-苄基-4-氯苯酚的合成研究
• 2 催化2-苄基-4-氯苯酚的合成研究'>2.6 Zn（OTf）₂催化2-苄基-4-氯苯酚的合成研究
• 2.7 标准曲线的绘制及产物定量分析
• 2 催化不同底物的苄基化反应研究'>2.8 Zn（OTf）₂催化不同底物的苄基化反应研究
• 2.9 所合成物质的物性表征
• 3 结果与讨论
• 2 催化2-苄基-4-氯苯酚的合成'>3.1 无水ZnCl₂催化2-苄基-4-氯苯酚的合成
• 2 催化2-苄基-4-氯苯酚的合成'>3.2 Zn（OTf）₂催化2-苄基-4-氯苯酚的合成
• 2与Zn（OTf）₂ 催化效果的比较'>3.3 无水ZnCl₂与Zn（OTf）₂催化效果的比较
• 3.4 反应时间对结果的影响
• 3.5 溶剂对反应结果的影响
• 3.6 不同催化剂对反应结果的影响
• 2 催化不同底物苄基化反应结果'>3.7 Zn（OTf）₂催化不同底物苄基化反应结果
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 附图