含3单取代或3,6二取代芴基的金属茂及其制备方法和应用_2

文档序号:9588324阅读:来源:国知局
丁基芴;3-异丙基芴;3, 6 -二异丙基荷;3-异丁基基荷;3,6-二异丁基荷;3-戊基荷;3,6-二戊基荷;3-异戊基荷; 3,6-二异戊基芴;3-叔丁基基芴;3,6-二叔丁基基芴;
[0020] 3-烯丙基芴;3,6_二烯丙基基芴;3-己基芴;3,6_二己基芴;3-异己基芴;3, 6-二异己基芴;3-叔丁基乙基芴;3,6_二叔丁基乙基芴;3-庚基芴;3,6_二庚基芴; 3_异庚基芴;3,6_二异庚基芴;3-叔丁基丙基芴;3,6_二叔丁基丙基芴;3-辛基芴;3, 6_二辛基芴;3-异辛基芴;3,6_二异辛基芴;3-叔丁基丁基芴;3,6_二叔丁基丁基芴; 3-i^一烷基芴;3,6_二^^一烷基芴;3-十二烷基芴;3,6_二十二烷基芴;3-十三烷基 芴;3,6_二十三烷基芴;3-十四烷基芴;3,6_二十四烷基芴;3-十五烷基芴;3-十六烷 基芴;3-十七烷基芴;3-十八烷基芴;3-十九烷基芴;3-二十烷基芴;3,6_二二十烷基 芴;3-二^^一烷基芴;3,6_二二^^一烷基芴;3-二十二烷基芴;3,6_二二十二烷基芴; 3-二十三烷基芴;3,6-
[0021] 二二十三烷基芴;3-二十四烷基芴;3,6-二二十四烷基芴。其结构式为:
[0022]
[0023] 其中&为F、Cl,、Br、I、碳原子数为2-24的直连或支链烷烃之一;1?2为H、F、C1、 Br、I、碳原子数为2-24的直连或支链烷烃之一。
[0024] 其制备方法为:3单取代或3, 6二取代芴衍生物的制备方法为:
[0025] -、取代基为F、Cl、Br、I时制备方法包括如下步骤:
[0026] 1)从9-芴酮出发,9-芴酮在催化剂存在下与亲电试剂进行亲电取代反应,得到3 位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮硝基衍生物,如通式(II);所述亲电试剂为硝基离 子,优选硝酸作为硝基离子的来源,催化剂为浓酸,优选浓硫酸;亲电试剂的使用量是9-芴 酮底物的1. 1-2. 5倍摩尔优选L 1、L 2、L 3、L 4、L 5、L 6、L 7、L 8、L 9、2· 0、2· 1、2· 2、 2. 3、2. 4、2. 5倍摩尔,使用量是亲电试剂的0. 1-0. 5倍当量,优选0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5倍 当量。9-芴酮与硝酸和硫酸的摩尔比为1:25-35 : 30-40
[0027]
[0028] 其中G2为硝基或者氢原于;
[0029] 2)将3位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮硝基衍生物与还原剂进行还原反应, 生成3位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮氨基衍生物,如通式(III):所述还原剂是锌 粉、铜粉或铁粉,其使用量是9-芴酮硝基衍生物的1. 1-3. 0倍当量,优选1. 1、1. 2、1. 3、1. 4、 1. 5、1. 6、1. 7、1. 8、1. 9、2. 0、2. 1、2. 2、2. 3、2. 4、2. 5、2. 6、2. 7、2. 8、2. 9、3. 0当量。
[0030]
[0031] 其中:G2'为硝基或者氢原子;
[0032] 3)此步骤分成2种情况,其一为取代基为Cl、Br、I;其二为取代基为F。
[0033] 情况一,即最终制备Cl、Br、I取代的3单取代或3, 6二取代芴衍生物时:3位单 取代或者3,6位二取代的9-芴酮氨基衍生物与重氮化剂发生重氮化反应,生成3位单取代 或者3,6位二取代的9-芴酮重氮基衍生物,如通式(IV),所述重氮化剂为亚硝酸钠或亚硝 酸钾,其加入量是相应3位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮氨基衍生物的1. 1-1. 5倍当 量,优选1. 1、1.2、1.3、1.4、1.5倍当量。
[0034]
[0035] 其中G2"为重氮正离子或者氢原子;
[0036] 生成的3位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮重氮基衍生物再与亲核试剂反应, 被亲核基团取代,生成相应的3位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮衍生物(V),所述亲 核试剂为溴化亚铜,其加入量是相应重氮盐的1. 1-2. 5当量,优选1. 1、1.2、1.3、1.4、1.5、 1. 6、1· 7、1· 8、1· 9、2· 0、2· 1、2· 2、2· 3、2· 4、2· 5当量。
[0037]
[0038] 其中:61"'为(:1、8厂1,62"'为!1、(:1、8厂1;
[0039] 情况二,即最终制备F取代的3单取代或3, 6二取代芴衍生物时:3位单取代或者 3,6位二取代的9-芴酮氨基衍生物与重氮化剂、氟硼酸发生重氮化反应,生成3位单取代或 者3,6位二取代的9-芴酮氟硼酸重氮盐,如结构式(W),再经高温裂解得到3位单取代或 者3,6位二取代的9-芴酮衍生物;
[0040]
[0041] 4)3位单取代或者3,6位二取代的9-芴酮衍生物与还原试剂经过还原反应,可得 到相应的3取代或3,6位二取代的9-芴衍生物(VI),所述还原试剂为锌汞齐,其加入量是 相应9-芴酮衍生物的1. 1-2. 5当量,优选1. 1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、 2· 1、2· 2、2· 3、2· 4、2· 5〇
[0042]
[0043]其中:R1 为F,R2 为Η或F。
[0044] 二、前述的3单取代或3, 6二取代芴衍生物的制备方法,其中取代基碳链为2-24 即2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24的直连或支链烷 烃之一时制备方法,包括前述步骤1)、2)、3)、4),还包括步骤5)。步骤5)为将步骤4)产物 溶于溶剂,加入镁粉和催化量的碘,反应完全后滴加氯化铵水溶液淬灭反应,再经干燥、结 晶后得最终广物。
[0045] 本发明具有积极的效果:本发明公开了一种新型的芴基金属茂;本发明的制备方 法合成步骤简短,操作简便、产率高、原料易得,成本低、环境污染小,易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0046](实施例1) 3-氟取代芴为配体
[0047] -、3-氟取代芴的制备,如下:
[0048] 1) 3-硝基9-芴酮的合成
[0049] 将9-荷酮(1. 8g,lOmmol)和水(70mL)加入到反应器中,搅拌,加热,当温度 升至80-90°C时开始滴加硝酸和硫酸的混合酸(硝酸和硫酸4 :7混合)108克,回流下 反应2. 5-4h,加水淬灭反应,抽滤,所得固体用甲醇和冰醋酸重结晶得到3-硝基-9-芴 酮(1.87g,83% 收率)。特征:?NMR(CHCl3d3)Sppm:8.44(m,lH,芳环H)8.34(m,lH,芳 环Η),8. 22 (s,1H,芳环Η),7. 70 (m,1H,芳环Η),7. 51 (m,1H,芳环Η),7. 24 (d,1H,芳环 Η),7· 05 (d, 1H,芳环H)。
[0050] 2) 3-氨基9-芴酮的合成
[0051] 将3-硝基-9-芴酮(1. 87g)和乙醇按重量比1 : 50加入到反应器中,加入铁粉 (465mg)搅拌,加热回流,反应过夜,TLC检测原料硝基化合物荷已经消失。冷却,过滤除去 固体,蒸干溶液。加入乙酸乙酯lOOmL溶解,有机相用饱和食盐水100mL洗3次,合并有机 相,干燥剂干燥后过滤蒸干。乙酸乙酯石油醚重结晶即可得到纯度大于97%的3-氨基9-芴 酮淡黄色固体(1. 54g, 95% )。特征,ΗNMR(CHCl3d3)δppm:8. 44(m, 1H,芳环H)8. 34(m, 1H, 芳环!1),7.70(111,1!1,芳环!1),7.59(111,1!1,芳环!1),7.51(111,1!1,芳环!1),6.99(8,1!1,芳环 Η),6· 42 (m, 1H,芳环Η),6· 27 (m, 2H,NH2)。
[0052] 3) 3-氟-9-芴酮的合成
[0053] 将3-氨基9-芴酮(1.548)和37%浓盐酸5〇1^混合后冷却至0~5°(:,边搅拌 边加入35%亚硝酸钠水溶液30mL,保持温度在0~5°C之间反应1~1. 5小时。然后缓慢 滴加40%的氟硼酸20mL,滴加过程中粘稠度增加,滴加完毕后搅拌15min后过滤,滤干,再 进行烘干。将重氮氟硼酸盐投入到另一干燥的四口瓶中,进行裂解反应,缓慢加热,在50V 开始冒出白烟后,撤除电热套,等缓和后再次加热,温度在130V左右反应时间最长,最后加 热到200°C直至无油状物蒸出,再改用水蒸汽蒸馏。分出油层,水层用30ml甲苯萃取2次, 合并有机层,减压蒸馏直至无溶剂蒸出,经气相色谱面积归一法测得3-氟-9-芴酮的质量 百分含量为99. 6%,收率达80. 5%。产品为3-氟-9-芴酮1.25g。特征"HNMiUCHClW3) 3卩卩111:8.44(111,1!1,芳环!{)8.34(111,1!1,芳环!{),7.82(111,1!1,芳环!{),7.70(111,1!1,芳环!{), 7. 62 (m, 1H,芳环H),7. 51 (m, 1H,芳环H),7. 30 (s, 1H,芳环H)。
[0054] 4) 3-氟取代芴的合成
[0055
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