专利名称：：间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法
技术领域：
：本发明涉及一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚meta-OH/MeO"PBDEs的合成方法。
背景技术：
：目前国际上做meta-0H/Me0-PBDEs合成的主要由德国的G5ranMarsh领导的团队在进行，但主要针对对位或邻位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成，这类的文献报导比较多。对间位羟基/甲氧基多溴联苯醚合成的报导很少。该方法主要通过碘化碘盐和含两个溴的间位甲氧基苯酚发生Ullmarm偶合反应制得。此种方法虽然步骤简单、容易操作，但是最终产物苯环上溴取代的位数很少，meta-OH/MeO-PBDEs上的溴最多只有5个，达不到目前检测到5个溴以上的meta-OH/MeO-PBDEs标样要求。还有一种方法是通过碘化碘盐与3-羟基苯甲醛Ullmann偶合的产物，进一步发生Baeye-Villliger氧化再水解反应将醛基转变成羟基，再根据羟基的邻、对位效应进行溴取代。此种方法虽然可以生成5个溴的mete-OH-PBDEs，但是在Baeye-Villliger氧化那一步反应条件比较苛刻、产率很低、副反应多，并且溴也只能在羟基的邻、对位上取代、产物种类单一。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种是为了提供一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚meta-0H/Me0-PBDEs的合成方法。为达到上述目的，本发明的反应机理如下1.2，4-二溴苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚反应生成间位羟基/甲氧基多溴联苯醚。2.3-氨基苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料合成间位羟基/甲氧基多溴联苯醚NH,OMeNO。NH。Williamson偶合1■^0《《，OMe沾,,、V溴取代NO，BrNO,1遍还原2.去氨基3.脱甲基化4.溴取代OHBrOMeNO。OBr1.石瞎还原2.去氨基3.脱甲基化4.溴取代曰rOH根据上述反应机理，本发明的技术方案为一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法，以2，4-二溴苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料，其特征在于该方法的具体步骤为b.a.偶合反应将2，4-二溴苯酚、5-氟-2-硝基苯甲醚与无水Na2C03以1.21.5:1:1的摩尔比溶于溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，回流反应1.52.5小时，得偶合产物Aj，其结构式为;硝基还原反应将步骤a所得偶合产物A!与还原剂铁粉按1:1L5的当量比溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中，7090'C温度下反应0.51.5小时，生成氨基化合物A2;所述的混合溶剂中乙醇和乙酸的体积比为1:11.5;氨基化合物A2的结构式为Br去氨基反应将步骤b所得氨基化合物A2与NaN02按以1:11.2的当量比溶于质量百分比浓度为37%的HC1溶液中，重氮化反应3060min后，加入H3P02，常温反应1015h，得甲氧基化合物A3;所述的H3P02与氨基化合物A2的当量比为1.21:1;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>甲氧基化合物A3的结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>;d.脱甲基将步骤c所得甲氧基化合物A3与BBr3按1:510的当量比溶于CH2C12中，回流反应610小时，即可脱去甲基为羟基，得化合物A4，其结构式为Br<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>e.溴取代反应将步骤d所得化合物A4与Bf2按1:33.2的当量比溶于冰乙酸中；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>反应23小时；得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，其结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>。一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法，以2，4-二溴苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料，其特征在于该方法的具体步骤为a.偶合反应将2，4-二溴苯酚、5-氟_2-硝基苯甲醚与无水Na2C03以1.21.5:1:1的摩尔比溶于溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，回流反应1.52.5小时，得偶合产物A!，其结构式为b.硝基还原反应将步骤a所得偶合产物A,与还原剂铁粉按1:11.5的当量比溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中，709(TC温度下反应0.51.5小时，生成氨基化合物A2;所述的混合溶剂中乙醇和乙酸的体积比为1:1;氨基化合物A2的结构式为OMec.溴取代反应将步骤b所得化合物A2与Br2按l:22.2的当量比溶于冰乙酸中；反OMe应23小时，得化合物A6，其结构式为B「；d.将步骤c所得化合物A6与NaN02按以1:11.2的当量比溶于质量百分比浓度为37%的HC1溶液中，重氮化反应3060min后，加入11302,常温反应1015h，得甲氧基化合物A"所述的H3P02与化合物A6的当量比为L2l:l;甲氧基化合物A7的OMe结构式为:Br;再将甲氧基化合物A7与BBr3按l:510的当量比溶于CH2Cl2中，回流反应610小时，即可脱去甲基为羟基，得化合物Ak)，其-0、a一OH结构式为B「，将化合物Aw与Bu按1:22.2的当量比溶于冰乙酸中；反应23小时，得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，其结构式为将步骤c所得化合物A6与NaN02按以1:11.2的当量比溶于冰水中，然后在010'C温度下将化合物A6重氮化反应3060min后，得重氮盐；将该重氮盐与CuBr按1:l1.2的当量比溶于HBr中，回流反应15-30分钟，得到则间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，其结构式为B「。一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法，以3-氨基苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料其特征在于该方法的具体步骤为a.偶合反应将3-氨基苯酚、5-氟-2-硝基苯甲醚与无水Na2C03以1.2:1:1的摩尔比溶于N，N-二甲基乙酰胺中，回流反应1.52.5小时，得偶合产物B^其结构式为b.溴取代反应将步骤a所得化合物B,与Br2按1:33.2的当量比溶于冰乙酸中，反应23h，得化合物B2，其结构式为IN^2;c.桑德迈尔反应:将步骤b所得化合物B2与NaN02按以1:11.2的当量比溶于冰水中，在010'C温度下重氮化反应3060min后，得重氮盐，将该重氮盐与CuBr按1:l1.2的当量比溶于HBr中，回流反应15-30分钟，得化合物B3，其结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>和B4，其结构式为:d.将步骤C所得化合物B3和B4分别进行硝基还原、去氨基、脱甲基和溴取代反应后，得到相应的间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，具体步骤为i.将化合物B3或B4与还原剂铁粉按1:1L5的当量比溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中，7090。C温度下反应0.51.5小时，生成氨基化合物；所述的混合溶剂中乙醇和乙酸的体积比为1:1;ii.去氨基反应将步骤I所得氨基化和物与NaN02按以1:11.2的当量比溶于质量百分比浓度为37%的HC1溶液中，重氮化反应3060min后，加入H3P02，常温反应1015h，得甲氧基化合物；所述的H3P02与氨基化合物A2的当量比为1.21:1;iii.将步骤ii所得甲氧基化合物与BBr3按l:510的当量比溶于CH2Cl2中，回流反应610小时，即可脱去甲基为羟基，得羟基化合物；iv.将步骤iii所得羟基化合物Br2按1:33.2的当量比溶于冰乙酸中，反应23h，本发明涉及的是引进含硝基的5-氟-2-硝基苯甲醚和2，4—二溴苯酚(或3-氨基苯酚)为原料合成meta-OH/Me0-PBDEs的方法。因为氨基的邻、对位效应很强，且受到甲氧基的位阻效应较小，可以根据要求将偶合产物硝基还原、溴取代、氨基重氮化、桑德迈尔和脱甲基化等反应类型来得到想要的meta-OH/MeO-PBDEs。产物通过合理的萃取方法及配备相应比例的柱层析试剂来实现产物的初步提纯效果。同现有的meta-OH/MeO-PBDEs合成方法相比较，本发明的优点在于1、合成路线先进，反应条件合理，产物纯度高，一般在80%以上。2、对含五个溴以上(含五个溴)的meta-0H/Me0-PBDEs的合成具有较大的实施价值，且同分异构体多，对环境中高溴PBDEs衍生物的检测提供较多的标样支持。具体实施例方式实施例1:以2，4-二溴苯酚和5-氟-2-硝基苯甲醚为原料合成间位羟基/甲氧基多溴联苯得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚B5或B6，Bs结构式为:11醚1.偶合反应2，4-二溴苯酚(2.52g，lOmmol)和5-氟-2-硝基苯甲醚(2.05g,12mmo1)，溶剂DMAC(10ml)，加入无水碳酸钠(lOmmol)，搅拌并回流反应(150°C)1.5-2小时。反应结束后萃取混合物。旋转蒸发除去溶剂，粗产物经柱层析分离后得到纯样品Ap结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>'2。产率95%,熔点139°C。2.A,(3.62g，9隱o1)还原还原剂为铁粉(9聽1)，A！加入到乙醇(10ml)和乙酸(10ml)的溶剂中在8CTC条件下反应约lh。经过萃取、过柱得纯样品A2，结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>。产率90%，熔点88°C。A2分两路线进行:第一种路线a.A2(1.50g，4麵l)进行去氨基反应以HC1(37%,5ml)为溶剂，NaN02(4,1)将八2重氮化后，加入H3P02(5ml)常温反应12h左右可消除氨基得A3，结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>Bl"—〃。产率90%，熔点U2。C。b.A3(l.32g,3.6咖ol)脱甲基化以CH2Cl2(20ml)作溶剂，在5(TC左右将BBr3(18臓o1)加入A3中，回流反应约8h,即可脱去甲基为羟基，得A4，结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>。产率80%，熔点78'C。c.A4(1.11g,3.24mmo1)溴取代以冰乙酸作溶剂，常温下将Br2(9.72咖o1)滴加入溶于冰乙酸的A4中，反应2h左右。羟基的邻、对位上的氢会被溴取代，即得含五个<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>溴的间位羟基/甲氧基多溴联苯醚meta-OH-PBDEs，结构式为:率％%，熔点139°C。第二种路线a.A2(1.50g,4mmo1)先进行溴取代反应(8咖o1)生成A6，A6(1.62g，3.6咖o1)发生去氨基反应就可以产生A7，A7(1.41g，3.24rano1)依次发生脱甲基化和溴取代反应可生成含六个溴的meta-OH-PBDEs。若A6(1.62g，3.6mmo1)进行桑德迈尔反应NaN02(3.6mmo1)将氨基化合物重氮化反应30min后，重氮盐加入溶于HBr中的CuBr(3.6咖o1)中，回流反应约15min。则大部分氨基被溴取代得A9，A9为五个溴meta-MeO-PBDEs，反应条件与第一种路线相同，该处省路。所得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的结构式为实施例2:3-氨基苯酚(6mrao1)和5-氟-2-硝基苯甲醚反应合成间位羟基/甲氧基多溴联苯醚1.偶合反应3-氨基苯酚(6咖o1)和5-氟-2-硝基苯甲醚(5鹏o1)，溶剂D亂C(10ml)，加入无水碳酸钠(5mmo1),搅拌并回流反应1.5-2小时。反应结束后萃取混合物。旋转蒸发除去溶剂，粗产物经柱层析分离后得到纯样品B!，结构式为。产率95%，熔点85°C。2.B！(L2g，4.5,1)溴取代以冰乙酸(lOmmol)作溶剂，常温下将Br2(13.5咖o1)滴加入溶于冰乙酸的B!中，反应2h左右，氨基的邻、对位上的氢即被溴取代，产物为B2，。产率70%，熔点!30。C。结构式为:'2。产率90%，熔点87°C。3.将B2(2.lg，4.lmmol)进行桑德迈尔反应溶于冰水的NaN02(4.lmmol)在5'C左右温度下将氨基化合物重氮化30min后，重氮盐加入溶于HBr(3ml)中的CuBr(4.lramol)中，回流反应约15min。70%的产物为B3(1.57g，3.Ommol)，结构式为。产率70%，熔点lirC。30%的产物为B4(0.58g,1.0画1)'OMe结构式为"力。产率30%，熔点92°C。分离用柱层析展开剂二氯甲烷/正己烷=3:2。此比例展丌剂可将B3与B4分离。4.B3(L57g,3.0mmo1)依次进行硝基还原、氨基重氮化、脱甲基化和溴取代反应可得到产曰rBr物Bs，B5为七个溴的meta-OH-PBDEs。结构式为—BrBir—"'。产率75%，熔点140°C。B4若依次进行硝基还原、氨基重氮化、脱甲基化和溴取代反应可得到产物B6。BrBrB6为六个溴的meta-0H-PBDEs。结构式为112°C。反应条件与第一种路线相同，该处省略。以上各产物的质谱表征见下表1BrBr。产率80%，熔点:14表1各产物的质谱表征参数<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>权利要求1.一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法，以2，4-二溴苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料，其特征在于该方法的具体步骤为a.偶合反应将2，4-二溴苯酚、5-氟-2-硝基苯甲醚与无水Na2CO3以1.2～1.5∶1∶1的摩尔比溶于溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，回流反应1.5～2.5小时，得偶合产物A1，其结构式为b.硝基还原反应将步骤a所得偶合产物A1与还原剂铁粉按1∶1～1.5的当量比溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中，70～90℃温度下反应0.5～1.5小时，生成氨基化合物A2；所述的混合溶剂中乙醇和乙酸的体积比为1∶1～1.5；氨基化合物A2的结构式为c.去氨基反应将步骤b所得氨基化合物A2与NaNO2按以1∶1～1.2的当量比溶于质量百分比浓度为37％的HCl溶液中，重氮化反应30～60min后，加入H3PO2，常温反应10～15h，得甲氧基化合物A3；所述的H3PO2与氨基化合物A2的当量比为1.2～1∶1；甲氧基化合物A3的结构式为d.脱甲基将步骤c所得甲氧基化合物A3与BBr3按1∶5～10的当量比溶于CH2Cl2中，回流反应6～10小时，即可脱去甲基为羟基，得化合物A4，其结构式为e.溴取代反应将步骤d所得化合物A4与Br2按1∶3～3.2的当量比溶于冰乙酸中；反应2～3小时；得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，其结构式为2.—种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法，以2，4-二溴苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料，其特征在于该方法的具体步骤为a.偶合反应将2，4-二溴苯酚、5-氟-2-硝基苯甲醚与无水Na2C03以1.21.5:1:1的摩尔比溶于溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，回流反应1.52.5小时，得偶合产物Ap其结构式为:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>,b.硝基还原反应将步骤a所得偶合产物A！与还原剂铁粉按1:11.5的当量比溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中，709(TC温度下反应0.51.5小时，生成氨基化合物Ar，所述的混合溶剂中乙醇和乙酸的体积比为1:1;氨基化合物A2的结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>c.溴取代反应将步骤b所得化合物A2与Br2按l:22.2的当量比溶于冰乙酸中；反<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>应23小时，得化合物A6，其结构式为Br;d.将步骤c所得化合物A6与NaN02按以1:11.2的当量比溶于质量百分比浓度为37%的HC1溶液中，重氮化反应3060min后，加入11302，常温反应1015h，得甲氧基化合物八7;所述的H3P02与化合物A6的当量比为1.21:1;甲氧基化合物A7的结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>；再将甲氧基化合物A7与BBr3按l:510的当量比溶于CH2Cl2中，回流反应610小时，即可脱去甲基为羟基，得化合物Ah)，其结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>;将化合物Ah)与B&按1:22.2的当量比溶于冰乙酸中；反应23小时，得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，其结构式为将步骤c所得化合物A6与NaN02按以1:11.2的当量比溶于冰水中，然后在010。C温度下将化合物A6重氮化反应3060min后，得重氮盐；将该重氮盐与CuBr按1:l1.2的当量比溶于HBr中，回流反应15-30分钟，得到则间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，其结构式为B「。3.—种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚的合成方法，以3-氨基苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料其特征在于该方法的具体步骤为a.偶合反应将3-氨基苯酚、5-氟-2-硝基苯甲醚与无水Na2C03以1.2:1:1的摩尔比溶于N，N-二甲基乙酰胺中，回流反应1.52.5小时，得偶合产物Bi，其结构式为b.溴取代反应将步骤a所得化合物Bi与Br2按1:33.2的当量比溶于冰乙酸中，反应23h，得化合物B2，其结构式为'吣2;c.桑德迈尔反应:将步骤b所得化合物B2与NaN02按以1:11.2的当量比溶于冰水中，在01(TC温度下重氮化反应3060min后，得重氮盐，将该重氮盐与CuBr按1:l1.2的当量比溶于HBr中，回流反应15-30分钟，得化合物B3，其结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>'2和84，其结构式为:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>d.将步骤C所得化合物B3和B4分别进行硝基还原、去氨基、脱甲基和溴取代反应后，得到相应的间位羟基/甲氧基多溴联苯醚，具体步骤为-i.将化合物B3或B4与还原剂铁粉按1:11.5的当量比溶于乙醇和乙酸的混合溶剂中，7090。C温度下反应0.51.5小时，生成氨基化合物；所述的混合溶剂中乙醇和乙酸的体积比为1:1;ii.去氨基反应将步骤I所得氨基化和物与NaN02按以l:l1.2的当量比溶于质量百分比浓度为37%的恥1溶液中，重氮化反应3060rain后，加入H3P02，常温反应1015h，得甲氧基化合物；所述的H3P02与氨基化合物A2的当量比为1.21:1;iii.将步骤ii所得甲氧基化合物与BBr3按1:510的当量比溶于CH2C12*，回流反应610小时，即可脱去甲基为羟基，得羟基化合物；iv.将步骤iii所得羟基化合物Br2按1:33,2的当量比溶于冰乙酸中，反应23h，得间位羟基/甲氧基多溴联苯醚B5或B6，Bs结构式为-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>全文摘要本发明涉及一种间位羟基/甲氧基多溴联苯醚meta-OH/MeO-PBDEs的合成方法。该方法以2，4-二溴苯酚或氨基苯酚与5-氟-2-硝基苯甲醚为原料经偶合反应、硝基还原、去氨基、脱甲氧基、溴取代等一系列反应或经偶合反应、溴取代、桑德迈尔反应、硝基还原、去氨基、脱甲氧基、溴取代等一系列反应得到间位羟基/甲氧基多溴联苯醚。本发明方法反应条件合理，产物纯度高，一般在80％以上。对含五个溴以上(含五个溴)的meta-OH/MeO-PBDEs的合成具有较大的实施价值，对环境中高溴PBDEs衍生物的检测提供较多的标样支持。生成间位羟基/甲氧基多溴联苯醚。文档编号C07C43/295GK101423463SQ20081020398公开日2009年5月6日申请日期2008年12月4日优先权日2008年12月4日发明者洁曹,郑柯文,郑裕义,高丽萍申请人:上海大学