[發(fā)明專利]一種利用微反應(yīng)器連續(xù)合成芳基硼酸酯的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310171684.7
• 申請日: 2013-05-11
• 公開（公告）號: CN103275112A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高澍;李少波;吳勇;齊銘
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南韶遠(yuǎn)醫(yī)藥技術(shù)有限公司
• 主分類號: C07F5/04
• 分類號: C07F5/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

??本發(fā)明涉及利用微反應(yīng)器由取代芳胺、乙腈、亞硝酸叔丁酯、雙聯(lián)頻哪醇基二硼烷為起始原料合成芳基硼酸酯，具體內(nèi)容包括利用由多種微型全混流結(jié)構(gòu)單元組成的通道模塊組合成增強混合型微通道反應(yīng)器，利用該反應(yīng)器合成芳基硼酸酯的方法，是一種在微反應(yīng)器中完成取代芳胺、亞硝酸叔丁酯、雙聯(lián)頻哪醇基二硼烷三種原料的預(yù)熱、取代芳胺與雙聯(lián)頻哪醇基二硼烷的混合后與亞硝酸叔丁酯反應(yīng)的連續(xù)流工藝過程。本方法可在60℃~120℃反應(yīng)條件下連續(xù)穩(wěn)定安全地合成芳基硼酸酯。

?背景技術(shù)

微反應(yīng)器一般是指經(jīng)過微加工和精密加工技術(shù)制造的小型反應(yīng)系統(tǒng)。它包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應(yīng)器、控制器等，但是，其管道尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)管式反應(yīng)器，微型化的結(jié)構(gòu)使其擁有一些新的特性。

?芳基硼酸酯作為一個活潑的中間體，在有機(jī)合成中非常重要。其衍生物芳基硼酸與鹵代芳烴的偶合反應(yīng)是形成C-C鍵（Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)）的重要途徑，在形成C-O、C-N和C-S鍵的反應(yīng)中也有廣泛應(yīng)用。芳基硼酸酯在空氣中比較穩(wěn)定、對潮氣不敏感、可以長期保存而深受青睞。同時，芳基硼酸酯在工業(yè)上也得到越來越多的關(guān)注，在醫(yī)藥活性中間體制備中扮演著重要的角色，在增塑劑、焊接增溶劑、防腐劑、聚合物添加劑、染料、農(nóng)藥等方面具有廣泛用途和廣闊的市場前景。

??目前芳基硼酸酯的生產(chǎn)主要利用鹵代芳基化合物在金屬鈀催化劑作用下與二硼化合物反應(yīng)制備，文獻(xiàn)報道收率大多為20%～80%不等，由于反應(yīng)過程不易控制，極易產(chǎn)生脫鹵的芳基化合物，而且鈀催化法成本較高，后處理廢水過多。也有用烷基鋰或者格氏試劑等金屬有機(jī)強堿先制備活性芳基中間體再與硼酸酯反應(yīng)得到芳基硼酸酯。但該方法條件要求苛刻，一般低溫鋰化（-70℃）、酯化（-70℃），常規(guī)釜式反應(yīng)釜不可避免會產(chǎn)生因混合不均勻而導(dǎo)致局部過熱等問題，反應(yīng)過程的轉(zhuǎn)化率受到負(fù)面影響，能耗較大。

??利用微通道反應(yīng)器進(jìn)行芳基硼酸酯合成工藝研究，是常規(guī)工藝的一個突破。微通道反應(yīng)器具有常規(guī)釜式反應(yīng)器所不具備的一些特性：通道尺寸微型化；較大的比表面積；優(yōu)良的傳質(zhì)傳熱特性；生產(chǎn)靈活且安全性能高。因此利用微通道反應(yīng)器進(jìn)行芳基硼酸酯合成這類反應(yīng)有無可比擬的優(yōu)勢。

???CN?102190676A中公開了在微應(yīng)器中連續(xù)制備芳基硼酸的一種方法，該方法在較低溫度（-50℃）先利用芳基鹵化物或芳基雜環(huán)化合物與烷基鋰配成混合物，然后與硼酸酯混合后進(jìn)入一個微反應(yīng)器中反應(yīng)制備芳基硼酸。該方法與傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器中合成芳基硼酸相比提高了反應(yīng)的安全性以及生產(chǎn)的效率，但是由于烷基鋰試劑為活潑試劑，需要無水無氧保存，而且多為正己烷溶液，所以反應(yīng)還是存在一定的安全問題以及溶劑浪費的問題。?

???Fanyang?mo（Angew.?Chem.?Int。?Ed.?2010,?49,?1846-1849）等人的研究提出利用取代芳胺、亞硝酸叔丁酯、雙聯(lián)頻哪醇基二硼烷作為原料，過氧化苯甲酰（BPO）作為催化劑的條件下合成芳基硼酸頻哪醇酯，經(jīng)過重復(fù)實驗表明該方法在微反應(yīng)器上合成具有一定的可行性，但反應(yīng)中用到過氧化苯甲酰（BPO）具有一定的潛在危險，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

???由以上公開專利和文獻(xiàn)可以看出，在微反應(yīng)器中合成芳基酯具有可行性，與傳統(tǒng)釜式反應(yīng)具有不可比擬的優(yōu)勢。CN?102190676A?是一種合成芳基硼酸酯的方法且具有可優(yōu)化的空間，結(jié)合Fanyang?mo（Angew.?Chem.?Int。?Ed.?2010,?49,?1846-1849）等人的研究，提出了利用更加經(jīng)濟(jì)易得的化合物作為原料和反應(yīng)過程更加安全可控的一種方法用于合成芳基硼酸酯。本發(fā)明選用具有增強傳質(zhì)單元結(jié)構(gòu)的微通道反應(yīng)器利用取代芳胺、亞硝酸叔丁酯、雙聯(lián)頻哪醇基二硼烷作為原料，在60～120℃條件下連續(xù)穩(wěn)定合成芳基硼酸酯，該方法提高了傳質(zhì)、傳熱速率、反應(yīng)速率、反應(yīng)溫度可控性以及大大增加實驗過程的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用具有增強傳質(zhì)單元結(jié)構(gòu)的微通道反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)合成芳基硼酸酯的方法，該方法可在高于常溫的反應(yīng)器操作條件下，依靠流體本身動能完成傳質(zhì)傳熱，無需機(jī)械攪拌過程、無需反應(yīng)通道外繼續(xù)反應(yīng)過程就可獲得高于常規(guī)反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率和減弱副反應(yīng)發(fā)生的連續(xù)流反應(yīng)方法。利用具有增強傳質(zhì)單元結(jié)構(gòu)的微通道反應(yīng)器可提高合成芳基硼酸酯的反應(yīng)收率，顯著提高反應(yīng)速率以及減少副產(chǎn)物的形成，同時大大提高微通道反應(yīng)器的空時反應(yīng)速率，反應(yīng)過程中避免溫度與濃度波動，無飛溫與過熱現(xiàn)象，反應(yīng)過程安全。

?為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：