一种制备烷基碳硼烷的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111909190A(43)申请公布日2020.11.10(21)申请号202010892731.7(22)申请日2020.08.28(71)申请人山东卓俊实业有限公司地址251600山东省济南市商河经济开发区(72)发明人李娟(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人曹利华(51)Int.Cl.C07F5/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种制备烷基碳硼烷的方法(57)摘要本发明提供了一种制备烷基碳硼烷的方法，其包括以下步骤，在第一有机溶剂中加入卤代烷烃和镁粉，室温条件下反应制备得到卤代烷烃的格式试剂，然后在避光条件下，继续加入卤化银粉末和卤代烷基碳硼烷，搅拌至均匀，室温至50℃条件下反应，保持温度反应时间0.5‑1h，反应完毕之后，经后处理得到烷基碳硼烷。经实验发现，使用卤化银作为催化剂，仅需极少量的催化剂(原料卤代烷烃的1/50～1/100)用量就能达到非常好的催化效果(收率超过95％，纯度超过98％)，且反应时间短，后处理简单，非常适合工业化生产。CN111909190ACN111909190A权利要求书1/1页1.一种制备烷基碳硼烷的方法，包括以下步骤，在第一有机溶剂中加入卤代烷烃和镁粉，室温条件下反应制备得到卤代烷烃的格式试剂，然后在避光条件下，继续加入卤化银粉末和卤代烷基碳硼烷，搅拌至均匀，室温至50℃条件下反应，保持温度反应时间0.5-1h，反应完毕之后，经后处理得到烷基碳硼烷。2.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的卤代烷烃指的是氯代、溴代或碘代烷烃且烷烃的碳原子数为1-6。3.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的卤代烷基碳硼烷中的卤代烷基指的是氯代、溴代或碘代烷基且烷基的碳原子数为1-6。4.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的卤化银选自氯化银、溴化银或碘化银。5.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的第一有机溶剂为四氢呋喃、二甲基亚砜、二氧六环、DMF中的一种或多种的混合。6.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的卤代烷烃与卤代烷基碳硼烷的摩尔比为1:1-3，卤代烷烃与卤化银的摩尔比为1:0.01～0.02。7.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的后处理为：反应结束后，将体系冷却至室温，将混合体系过滤除去催化剂，然后在溶液中加入饱和食盐水，充分震荡、静置、分离出有机相，然后使用第二有机溶剂萃取有机相3-5次，合并有机相，减压蒸馏，得到烷基碳硼烷。8.根据权利要求7所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的第二有机溶剂选自正己烷、甲苯、二氯甲烷或乙酸乙酯中的一种或多种的混合。9.根据权利要求1所述的一种制备烷基碳硼烷的方法，所述的烷基碳硼烷为烷基邻碳硼烷。2CN111909190A说明书1/5页一种制备烷基碳硼烷的方法技术领域[0001]本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种烷基碳硼烷的合成方法。背景技术[0002]碳硼烷化学是当今一个十分活跃的研究领域。从20世纪60年代首次公开报道以来碳硼烷衍生物在合成、结构和化学反应性等方面的研究获得了极大的发展。由于碳硼烷在生物医药、催化合成、功能材料等诸多领域具有潜在应用前景，功能化碳硼烷化合物成的合成和性质研究为人们感兴趣的研究方向。[0003]碳硼烷及其衍生物具有硼含量高、不同寻常的热稳定性及化学稳定性、球形几何结构以及独特的亲脂性等特点，使其在制备液晶材料以及非线性光学材料等方面有广泛的应用。另外，邻碳硼烷及其衍生物还可以用于掺杂半导体材料、陶瓷材料、反应的催化剂等。在生物医学方面用于肿瘤的硼中子俘获治疗、无机类药物和生物探针等。[0004]目前，合成碳硼烷及其衍生物的方法主要有以下几种：[0005](1)以十氢十硼酸铵盐与氯化锂进行离子交换得到十氢十硼酸锂盐，再与二甲硫醚反应得到十二氢十硼双二甲基硫醚络合物，将十二氢十硼双二甲基硫醚络合物与1-辛炔反应得到正己基碳硼烷，该方法反应步骤较多，整体反应收率仅为32.3％，而且1-辛炔价格昂贵，整体路线不适于工业化生产。[0006](2)以邻碳硼烷为原料、无水乙二醇二甲醚为溶剂，0℃条件下与正丁基锂反应制得邻碳硼烷单锂盐；紧接着在-15℃条件下，邻碳硼烷单锂盐与氯丁烷发生取代反应得到1-正丁基-邻碳硼烷。由于正丁基锂活性很高，邻碳硼烷单锂盐进一步转化为邻碳硼烷双锂盐，后者与卤代烃反应生成双烷基取代邻碳硼烷，导致目标产物收率降低，体系更加复杂还增大了后处理的难度，反应条件苛刻，需要低温环境，该路线步骤长，目标产物总收率为67.2％。[0007](3)以格氏试剂与卤代烷基碳硼烷为原料，采用一价或二价铜