[發明專利]一種高純度、高收率制備對氯苯硼酸的方法

在審

• 申請號: 201710157151.1
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106946915A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 魏開舉;陳重銘;任明秀;崔楊;謝軼能
• 申請（專利權）人: 安徽至善新材料有限公司
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明涉及藥物化學和材料化學領域，具體是涉及一種高純度、高收率制備對氯苯硼酸的方法。

背景技術

自1880年芳基硼酸被首次當作有機中間體以來，關于硼酸在各領域的應用和研究便越來越多，各種制備方法被應用于取代苯硼酸的合成，傳統的制備方法主要有三種：（1）有機鋰試劑法、（2）格氏試劑法和（3）催化硼化法。有機鋰試劑法收率高、副產物少，但是這種方法操作安全危險性大、原料價格昂貴，不適合工業化生產。催化硼化法是在發現Suzuki偶聯反應之后衍生出來的，對各種基團適應性好，但是原料和貴金屬催化劑價格昂貴，加之對高純度化合物的要求，實現工業轉化仍有很多亟待攻克的難題。

目前，在工業上格氏試劑法是一種較為常用的方法，但是這種制備工藝中溶劑成本占比過高，約占20-50%。在對氯苯硼酸的生產工藝中，原料常采用溴代芳烴，由于溴的分子量比氯大很多，直接造成成本過高，而且溴代物不僅對環境有較大的污染，同時產生的鎂鹽固廢也較多。所以如何降低溶劑成本、簡化工藝過程、提高轉化率、減少固體污染物數量一直是工業生產中的一系列技術難題。雖然報道芳基硼酸化合物制備的文獻專利較多，但采用1,4-二氯苯為原料制備對氯苯硼酸的文獻很少，僅中國專利CN104530106報道：文中提及采用1,4二氯苯為原料，四氫呋喃為溶劑，以碘為引發劑制備格氏試劑，再在-20℃下與硼酸三甲酯反應，制備對氯苯硼酸獲得收率86.5%，未經純化就98.5%的純度。我們對其實驗反復進行了大量的重復性實驗，發現其反應很難進行，收率偏低，而且雜質過多，純度偏低，因為：

（1）1,4-二氯苯的活性較低，碘很難引發，需要活性更高的引發劑。

（2）硼酸三甲酯的活性是非常高的硼酸酯，在溫度略高的反應體系中，很容易與芳基氯化鎂產生二取代，甚至三取代產物，從而造成單取代硼酸化合物中摻雜大量，多種雜質在最終產品中，且難以純化。

（3）苯基氯代物的格氏試劑的制備對醚溶劑的含水率要求特別高（含水率一般需要小于100ppm），而THF的溶劑套用就很難達到這個標準或處理繁瑣，從而造成工藝生產過程溶劑使用成本過高。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種高純度、高收率制備對氯苯硼酸的方法，解決了現有制備對氯苯硼酸中成本過高、收率低、純度低、固廢多、對環境污染大的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種高純度、高收率制備對氯苯硼酸的方法，包括步驟為：（1）鎂屑與氯代芳烴在引發劑的作用下進行格氏反應得到格氏試劑；（2）將步驟（1）得到的格氏試劑與三烷基硼酸酯深低溫反應、酸解，處理得到對氯苯硼酸。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（1）中所述引發劑為對氯苯基溴化鎂、對氯苯基氯化鎂中的一種或兩種。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（1）中所述格氏反應采用的溶劑為乙醚、乙二醇二甲醚、正丁醚、異丙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃中的一種或多種；步驟（1）中所述氯代芳烴為1,4-二氯苯、對氯溴苯中的一種或兩種。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（1）中所述格氏反應采用的溶劑為正丁醚；步驟（1）中所述氯代芳烴為1,4-二氯苯。因為1,4-二氯苯的一個氯被格氏化后，另外一個氯代基團活性會大大降低，很難產生雙取代格氏試劑。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（1）中所述1,4-二氯苯與所述鎂屑的摩爾比為1:1~1:1.5。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（2）中所述反應采用的溶劑為乙醚、乙二醇二甲醚、正丁醚、異丙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃中的一種或多種；步驟（2）中所述反應的溫度為等于低于-30℃，所述用酸分解的溫度為等于低于-30℃；步驟（2）中所述三烷基硼酸酯為硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三異丙酯、硼酸三異丁酯或硼酸三戊酯中的一種或多種。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（2）中所述反應采用的溶劑為正丁醚；步驟（2）中所述反應的溫度為-70 ~ -50℃，所述用酸分解的溫度為-70 ~ -50℃；步驟（2）中所述三烷基硼酸酯為硼酸三丁酯。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（2）中所述格氏試劑與所述三烷基硼酸酯的摩爾比為1:1~1:1.5。

在本發明一個較佳實施例中，所述制備方法的具體步驟為：（1）在惰性氣體保護下，將鎂屑與溶劑混合并加熱至回流，加入引發劑，再將氯代芳烴滴加至混合液中，繼續反應2~8h得到格氏試劑；