[發(fā)明專利]季銨鹽的合成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910710815.1
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110407705A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦華利;趙闖
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C07C209/16
• 分類號: C07C209/16;C07C211/63;C07C213/02;C07C217/58;C07C211/62;C07C319/20;C07C323/32;C07C211/52;C07C253/30;C07C255/58;C07D317/58;C07D295/037;C0
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 江慧

本發(fā)明公開了一種季銨鹽的合成方法，包括以下步驟：將伯醇或硅醚與叔胺溶于溶劑中，通入硫酰氟氣體，室溫反應(yīng)，分離純化后，得到季銨鹽。本發(fā)明提供的方法原料易得、反應(yīng)條件溫和、操作簡單、反應(yīng)選擇性好、產(chǎn)率高、儀器設(shè)備要求低且操作簡單，有望用于大規(guī)模制備多種季銨鹽，應(yīng)用于有機合成、藥物化學等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機化學和藥物化學，具體涉及季銨鹽的合成方法。

背景技術(shù)

季銨鹽是普遍存在的化學品，具有許多有價值的工業(yè)應(yīng)用，已被廣泛應(yīng)用于抗菌劑，表面活性劑和抗靜電劑和其他功能材料領(lǐng)域。并且，季銨鹽在相轉(zhuǎn)移催化、離子交換和不對稱催化等領(lǐng)域也有著重要應(yīng)用。同時，季銨鹽在有機合成中也是有用的中間體，能夠發(fā)生如霍夫曼消除，史蒂文斯重排和aza-克萊森重排等重要反應(yīng)。其中，芳基三甲基銨鹽是參與Kumada-Corriu交叉偶聯(lián)，Suzuki交叉偶聯(lián)，Miyaura硼化，Negishi交叉偶聯(lián)，和Buchwald-Hartwig胺化等重要反應(yīng)的起始原料。

因此，季銨鹽制備方法的發(fā)展是有機化學中尤為重要的一個轉(zhuǎn)化過程。迄今為止，有關(guān)季銨鹽合成的報道很多，其中Menschutkin反應(yīng)是最通用和最主要的方法。然而，Menschutkin類型的銨化反應(yīng)通常需要依賴有機鹵化物或活性磺酸酯等對環(huán)境不友好的化合物，這在放大時會產(chǎn)生一系列問題。因此，尋求一種以環(huán)境友好型化合物作為原料的季銨鹽合成方法是非常重要和迫切需要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種季銨鹽的合成方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的季銨鹽合成方法通常需要依賴有機鹵化物或活性磺酸酯等對環(huán)境不友好的化合物，放大生產(chǎn)時會產(chǎn)生不利影響的技術(shù)問題。

為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種季銨鹽的合成方法，包括以下步驟：

將伯醇與叔胺溶于溶劑中，通入硫酰氟氣體，室溫條件下反應(yīng)，經(jīng)分離純化后，得到季銨鹽。

與制備困難的芳基鹵化物相比，醇類化合物更容易從煤焦油，燃料和生物質(zhì)中獲得，年產(chǎn)量高達數(shù)百萬噸。另一方面，硫酰氟(SO₂F₂)是一種便宜且相對穩(wěn)定和安全的氣體，已被報道用于將酚高效轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的芳基氟磺酸酯代替芳基鹵化物參與各種反應(yīng)。

按上述方案，所述伯醇具有以下結(jié)構(gòu)式：

R⁵-OH；

其中，R⁵為烷基、取代烷基、芳基、取代芳基中的任意一種。

按上述方案，所述叔胺具有以下結(jié)構(gòu)式：

其中，R¹、R²、R³分別為烷基、取代烷基、芳基、取代芳基中的任意一種。

按上述方案，所述硫酰氟氣體具有以下結(jié)構(gòu)式：

按上述方案，所述溶劑為PhCl、二氯甲烷、丙酮、正己烷、乙腈、甲苯、四氫呋喃、乙酸乙酯中的任意一種或多種。

優(yōu)選的，所述溶劑為PhCl。

按上述方案，所述伯醇與叔胺的摩爾比為1:(0.1～10)。

優(yōu)選的，所述伯醇與叔胺的摩爾比為1:3。

硅醚的硅氧鍵和伯醇的碳氧鍵都很活潑，容易斷裂，也能和硫酰氟氣體反應(yīng)生成氟磺酸酯。

按上述方案，所述伯醇替換為硅醚，且所述硅醚具有以下結(jié)構(gòu)式：