一種鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)合成方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光化學(xué)有機(jī)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)催化合成方法。本發(fā)明是將溴代芳香化合物溶解在乙腈中，加入鐵催化劑和無(wú)機(jī)氯鹽構(gòu)成反應(yīng)體系，用光源照射反應(yīng)體系，在空氣、氧氣或惰性氣體氣氛下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后得到高選擇性的氯代芳香化合物，選擇性達(dá)到90%以上。
【專利說(shuō)明】一種南素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光化學(xué)有機(jī)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氯代芳香化合物是一類重要的有機(jī)合成中間體，經(jīng)常應(yīng)用于制藥與農(nóng)用化學(xué)品工業(yè)中芳香類化合物的修飾，進(jìn)而改進(jìn)其生物活性。由于一些氯代芳香化合物難以通過(guò)直接氯化芳環(huán)獲得，所以經(jīng)常通過(guò)鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)，以更易獲取的溴代芳香化合物為原料制備氯代芳香化合物。但是其通常使用的氯源，如氯氣、次氯酸、硫酰氯，易于分解且具有一定毒性。而一些使用氯離子為氯源的鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)通常使用重金屬銅、鎳或鈀為催化劑，這些重金屬催化劑所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題是不容忽視的。此外，上述催化反應(yīng)還有諸多缺點(diǎn)，例如:數(shù)倍于反應(yīng)物的催化劑量，復(fù)雜的催化劑配基，高溫反應(yīng)條件。這不僅使得生產(chǎn)成本較為昂貴，也給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)壓力。況且，有些方法并不能獲得令人滿意的產(chǎn)率與選擇性。因此，人們迫切需要一種能夠有效，清潔，廉價(jià)地生產(chǎn)氯代芳香化合物的方法。
[0003]近年來(lái)，光催化有機(jī)合成以其節(jié)能、高效、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)引起了人們的廣泛關(guān)注，顯示出了極大的潛在應(yīng)用前景。鐵是一種易于獲取的，廉價(jià)，無(wú)毒的常見催化劑，廣泛應(yīng)用于光催化降解多種有機(jī)環(huán)境污染物。但由于其引發(fā)的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，不易控制產(chǎn)物選擇性，鐵催化劑較少應(yīng)用于光催化有機(jī)合成領(lǐng)域。在本發(fā)明中， 申請(qǐng)人:以鐵鹽作為催化劑，常見氯鹽作為氯源，將其應(yīng)用于光催化溴代芳香化合物的鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)中，在常溫常壓的溫和條件下，成功地實(shí)現(xiàn)了光催化鹵素轉(zhuǎn)換制備氯代芳香化合物的反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)合成方法。
[0005]本發(fā)明的鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)催化合成方法:將溴代芳香化合物溶解在乙腈中，加入鐵催化劑和無(wú)機(jī)氯鹽構(gòu)成反應(yīng)體系，用光源照射反應(yīng)體系，在空氣、氧氣或惰性氣體(如氬氣)氣氛下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后得到氯代芳香化合物。
[0006]所述的溴代芳香化合物在反應(yīng)體系中的濃度優(yōu)選為0.01~100毫摩爾/升。
[0007]所述的溴代芳香化合物是分子結(jié)構(gòu)中具有溴代芳環(huán)、溴代稠環(huán)或溴代雜環(huán)的有機(jī)分子。它們具有以下結(jié)構(gòu)式:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種鹵素轉(zhuǎn)換反應(yīng)制備氯代芳香化合物的光化學(xué)合成方法，其特征是:將溴代芳香化合物溶解在乙腈中，加入鐵催化劑和無(wú)機(jī)氯鹽構(gòu)成反應(yīng)體系，用光源照射反應(yīng)體系，在空氣、氧氣或惰性氣體氣氛下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后得到氯代芳香化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的溴代芳香化合物在反應(yīng)體系中的濃度為0.01~100毫摩爾/升。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的鐵催化劑在反應(yīng)體系中的濃度為溴代芳香化合物濃度的1%~100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的鐵催化劑選自三價(jià)鐵或二價(jià)鐵的氯鹽、溴鹽、氟鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽或磷酸鹽中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的無(wú)機(jī)氯鹽在反應(yīng)體系中的濃度為溴代芳香化合物濃度的I~10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的無(wú)機(jī)氯鹽是氯化鈉、氯化鋰、氯化鉀或氯化銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的溴代芳香化合物是分子結(jié)構(gòu)中具有溴代芳環(huán)、溴代稠環(huán)或溴代雜環(huán)的有機(jī)分子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的具有溴代芳環(huán)、溴代稠環(huán)或溴代雜環(huán)的有機(jī)分子，具有以下結(jié)構(gòu)式:

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光化學(xué)合成方法，其特征是:所述的光源是紫外光、可見光或者太陽(yáng) 光。
【文檔編號(hào)】C07C17/20GK103539631SQ201310466782
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】趙進(jìn)才, 王穎, 陳春城, 籍宏偉, 馬萬(wàn)紅 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所