本发明涉及化学合成,具体为种三氟乙脒的合成方法。
背景技术:
1、脒类化合物是一类重要的有机含氮化合物,它是羧酸的含氮衍生物,一般用作消炎药、抗菌素、泌尿及心血管疾病用药,另外的一些种类的脒类化合物具有较好的抗癌活性;除此之外,脒也是甲脒类紫外线吸收剂的主要构成部分。三氟乙脒作为脒类化合物的一种,是一类重要的化工中间体,被广泛应用于化工、医药和农药领域。
2、目前三氟乙脒的合成方法主要有:
3、(1)采用三氟乙腈这一化合物作为中间体,与氨水反应生成三氟乙脒。
4、
5、(2)以三氟乙酰胺和五氧化二磷为原料,反应生成三氟乙脒。
6、
7、上述的合成方法都存在着一些限制因素,虽然方法一的工业化更为成熟,但是该方法以剧毒的三氟乙腈气体作为中间体,合成过程存在着重大的安全隐患;对于方法二,其反应条件较为苛刻,需在150℃的温度下反应24h。
8、因此,本领域的技术人员致力于研究一种三氟乙脒的合成方法,以解决现有的合成过程复杂、存在安全隐患、反应条件苛刻等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决上述问题,因而提供了一种操作简单、合成过程安全、反应条件较为温和、有广泛的应用前景的三氟乙脒的合成方法。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种三氟乙脒的合成方法,包括如下步骤:
3、s1、将化合物a、三乙胺和三氟乙酸酐反应生成化合物b;
4、s2、将五氯化磷加入化合物b中反应得到化合物c;
5、s3、在化合物c中加入乙腈和氨甲醇反应得到化合物d;
6、s4、将化合物d加入甲醇中,在氮气保护下加入催化剂,反应得式i所示化合物;
7、其中化合物a、化合物b、化合物c、化合物d和式i所示化合物的结构分别为:
8、
9、进一步地,步骤s1中,在冰浴下向化合物a和三乙胺中滴加三氟乙酸酐,升温至室温后反应1h,停止反应后浓缩至干,经过柱层析得到化合物b。
10、进一步地,步骤s1中,化合物a、三乙胺和三氟乙酸酐的摩尔比为1:1~3:1~3。
11、进一步地,步骤s2中,室温下快速向化合物b中加入五氯化磷,升温至90℃后反应4h,停止反应后浓缩至干,经柱层析得到化合物c。
12、进一步地,步骤s2中,化合物b和五氯化磷的摩尔比是1~2:1~5。
13、进一步地,步骤s3中,在冰浴下向化合物c和乙腈中加入氨甲醇,升至室温搅拌1h;将反应液浓缩干,经柱层析得到化合物d。
14、进一步地,步骤s3中,化合物c、氨甲醇和乙腈的质量体积比为1~10g:1~20ml:10~100ml。
15、进一步地,步骤s4中,将化合物d加入甲醇中,在氮气保护下加入催化剂;室温搅拌16h,停止反应后将反应液经硅藻土过滤,室温减压浓缩有机相,得到式i所示化合物。
16、进一步地,步骤s4中,化合物d和甲醇的质量体积比为1~5g:10~100ml,化合物d和催化剂的质量比为1~2:0.1~1。
17、进一步地,步骤s4中,催化剂为10%湿钯碳。
18、本发明提供的三氟乙脒的合成方法具有以下技术效果:
19、1、本发明提供的三氟乙脒的合成方法操作简单、合成过程安全、反应条件温和、有广泛的应用前景。
20、2、本发明提供的三氟乙脒的合成方法中,五氯化磷与现有技术中五硫化二磷参与反应的机理不同,五硫化二磷参与反应生成的是碳硫双键的硫代酰胺的结构,硫代酰胺在下一步反应中活性不够,必须使用催化剂,类似文献使用了碳酸银,生成产物的同时也生成一分子臭鸡蛋异味的硫化氢;而本发明中五氯化磷参与反应生成的是氯代物的结构;氯代物活性更高,不需要催化剂,生成产物的同时也仅生成一分子氯化氢,更加安全和环保。
21、3、本发明提供的三氟乙脒的合成方法中,操作简单,设备要求不复杂,更适用于工业化生产广泛应用。
22、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
1.一种三氟乙脒的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s1中,在冰浴下向所述化合物a和三乙胺中滴加三氟乙酸酐,升温至室温后反应1h,停止反应后浓缩至干,经过柱层析得到化合物b。
3.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述化合物a、三乙胺和三氟乙酸酐的摩尔比为1:1~3:1~3。
4.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s2中,室温下快速向化合物b中加入五氯化磷,升温至90℃后反应4h,停止反应后浓缩至干,经柱层析得到化合物c。
5.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述化合物b和五氯化磷的摩尔比是1~2:1~5。
6.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s3中,在冰浴下向所述化合物c和乙腈中加入氨甲醇,升至室温搅拌1h;将反应液浓缩干,经柱层析得到化合物d。
7.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述化合物c、氨甲醇和乙腈的质量体积比为1~10g:1~20ml:10~100ml。
8.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s4中,将所述化合物d加入甲醇中,在氮气保护下加入催化剂;室温搅拌16h,停止反应后将反应液经硅藻土过滤,室温减压浓缩有机相,得到式i所示化合物。
9.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s4中,所述化合物d和甲醇的质量体积比为1~5g:10~100ml,所述化合物d和催化剂的质量比为1~2:0.1~1。
10.根据权利要求1所述的三氟乙脒的合成方法,其特征在于,所述步骤s4中,所述催化剂为10%湿钯碳。