一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，屬于硼化學合成技術領域。
【背景技術】
[0002]乙烯基官能團在有機合成和藥物合成中都非常普遍，常用的增加乙烯基到芳環上的方法就是通過乙稀基硼化合物進行Suzuki偶聯。
[0003]乙烯基硼化合物由于自身結構的特殊性，目前主要有四種形式:乙烯基硼酸三聚體吡啶絡合物，乙烯基硼酸頻哪醇酯，乙烯基三氟硼酸鉀和乙烯基硼酸甲基亞氨基二乙酸酯，考慮到分子的利用率、穩定性以及合成的難度，目前已有文獻資料和專利中以乙烯基硼酸頻哪醇酯和乙烯基三氟硼酸鉀最為普遍。
[0004]乙烯基三氟硼酸鉀的合成目前已有方法主要為:從乙烯基氯或乙烯基溴為原料，制備成乙烯格氏試劑，然后在超低溫下與硼酸三甲酯反應，水解后再接著與氟氫化鉀反應后處理得到，或是上述制備的乙烯基格氏試劑室溫下滴加入異丙氧硼酸頻哪醇酯中進行反應(CN103044472A)，接著再加入氟氫化鉀反應后得到。
[0005]以上合成方法存在以下缺點:
I)后處理繁瑣，反應需要超低溫條件進行，或是需要提前制備硼試劑。
[0006]2)反應過程中需要用到氟氫化鉀，在實際操作過程中會不可避免的形成氟化氫，腐蝕玻璃或搪瓷設備，造成經濟損失。
[0007]3)反應過程中不可避免的要經歷乙烯基硼酸/酯階段，該中間體由于自身的特殊性，會存在聚合，對放大生產尤其不利。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是克服已有合成方法的不足，提供一種新的合成方法。將丙炔通入三鹵化硼溶液中，酸性條件下淬滅得到相應的硼酸，接著與氟化鉀和酒石酸反應得到反式鹵乙烯三氟硼酸鉀，最后與鋅或鋰反應后，質子溶劑淬滅處理后，得到乙烯基三氟硼酸鉀。
[0009]本發明為實現上述目的所采用技術方案是:一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特徑在于:將三鹵化硼先加入無水醚溶劑中，控制溫度在-10?0°C下緩慢通入乙炔氣體，中控反應結束后，加入5?10%鹽酸水溶液調pH值至I?3，乙酸乙酯萃取，合并有機層加入氟化鉀和酒石酸，室溫反應完畢后，過濾，濾液旋干后得到反式齒乙烯三氟硼酸鉀，接著加入金屬鋰或金屬鋅在無水醚溶劑和二甲基亞砜中反應，醇淬滅后，蒸干溶劑，加入丙酮過濾，濾液蒸干后加入甲基叔丁基醚，得到乙烯基三氟硼酸鉀。
[0010]進一步地，在上述技術方案中，所述三鹵化硼選自三氯化硼或三溴化硼。
[0011]進一步地，在上述技術方案中，所述所述三鹵化硼、乙炔、氟化鉀與酒石酸當量為1:1-2.5:3.2-4:1.6-2o
[0012]進一步地，在上述技術方案中，所述無水醚溶劑選自四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃。
[0013I進一步地，在上述技術方案中，所述反式鹵乙稀三氟硼酸鉀與金屬鋰當量比為1:2-2.5;反式鹵乙烯三氟硼酸鉀與金屬鋅當量比為1:1-1.5。
[0014]進一步地，在上述技術方案中，所述醇溶劑選自甲醇、乙醇或異丙醇。
[0015]發明有益效果:
與傳統方法相比，本發明具有以下優點:
一、合成路線新穎，原料易得，后處理簡便，無需超低溫。
[0016]二、過程不經過容易聚合的乙烯硼酸/酯階段，提高了反應收率。
[0017]三、采用氟化鉀/酒石酸方法成三氟硼酸鉀鹽，過程操作安全，經過5-10次重復試驗，對實驗室玻璃設備沒有腐蝕，放大規模時采用搪瓷設備就可以進行生產，更適合工業化放大生產。
[0018]【具體實施方式】:
實施例1:
乙烯基三氟硼酸鉀的合成:
氮氣保護下，在帶有緩沖裝置的5L三口瓶內，先加入三溴化硼(250g，1.0mol)和四氫呋喃llOOmL，攪拌均勻后，冷卻至-10°C。開始緩慢通入丙炔氣體，通入時保持氣體從液面下鼓入，此時開始有明顯放熱，保持體系溫度不超過0°C持續通入。整個通氣過程大約在8小時，如遇通氣過快，應加速降溫或停止通氣，以免體系內壓力過大。當不再有氣體吸收時，將反應體系再次至_10°C，開始緩慢滴加10%鹽酸水溶液，調pH=2-3，此過程中反應液逐漸上升至室溫，分層，乙酸乙酯300mL萃取兩次。合并有機層(根據內標收率折算收率為87%)，加入1M氟化鉀水溶液(350mL，3.5mol),分批加入L-酒石酸固體(255g，1.7mol)，室溫攪拌反應。過濾掉生成的酒石酸鉀，濾液蒸干后得到157g片狀晶體反式溴乙烯三氟硼酸鉀。
[0019]將反式溴乙烯三氟硼酸鉀(15.7g，74mmol)加入55mL四氫呋喃和40mL 二甲基亞砜，隨后加入金屬鋅(5.8g，0.89mol)，加入1_2粒碘引發，待確認反應啟動后，繼續攪拌反應。反應完畢，加入1mL甲醇淬滅反應，將反應體系減壓蒸干，加入45mL丙酮后攪拌過濾，濾液再次蒸干，加入50毫升甲基叔丁基醚打漿，過濾烘干得到7.0g粉末狀白色固體乙烯基三氟硼酸鉀，收率71%。
[0020]實施例2:
乙烯基三氟硼酸鉀的合成:
氮氣保護下，在帶有緩沖裝置的500mL三口瓶內，先加入三氯化硼(I1.7g，0.1mol)和2-甲基四氫呋喃llOmL，攪拌均勻后，冷卻至-10°C。開始緩慢通入丙炔氣體，通入時保持氣體從液面下鼓入，此時開始有明顯放熱，保持體系溫度不超過0°C持續通入。整個通氣過程大約在5小時。當不再有氣體吸收時，將反應體系再次至_10°C，開始緩慢滴加10%鹽酸水溶液，調pH=2-3，此過程中反應液逐漸上升至室溫，分層，乙酸乙酯40mL萃取兩次。合并有機層(根據內標收率折算收率為83%)，加入1M氟化鉀水溶液(33mL，0.33mol)，分批加入D-酒石酸固體(25.58，0.17!1101)，室溫攪拌反應。過濾掉生成的酒石酸鉀，濾液蒸干后得到12.38片狀晶體反式氯乙烯三氟硼酸鉀。
[0021 ] 將反式氯乙烯三氟硼酸鉀(12.3g，73mmol)加入55mL2-甲基四氫呋喃和40mL二甲基亞砜，隨后加入金屬鋰(1.0g，0.15mol)，繼續攪拌，直到金屬鋰逐漸消失。反應完畢，加入1mL甲醇淬滅反應，將反應體系減壓蒸干，加入45mL丙酮后攪拌過濾，濾液再次蒸干，加入50毫升甲基叔丁基醚打漿，過濾烘干得到8.0g粉末狀白色固體乙烯基三氟硼酸鉀，收率 。_
K ε/ε O- f/LLxl V 02^992 δ
【主權項】
1.一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特征在于:將三鹵化硼先加入無水醚溶劑中，控制溫度在-10?0°C下緩慢通入乙炔氣體，中控反應結束后，加入5?10%鹽酸水溶液調pH值至I?3，乙酸乙酯萃取，合并有機層加入氟化鉀和酒石酸，室溫反應完畢后，過濾，濾液旋干后得到反式鹵乙烯三氟硼酸鉀，接著加入金屬鋰或金屬鋅在無水醚溶劑和二甲基亞砜中反應，醇淬滅后，蒸干溶劑，加入丙酮過濾，濾液蒸干后加入甲基叔丁基醚，得到乙烯基三氟硼酸鉀。2.根據權利要求1所述的一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特征在于:三齒化硼選自三氯化硼或三溴化硼。3.根據權利要求1所述的一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特征在于:三鹵化硼、乙炔、氟化鉀與酒石酸當量為I: 1-2.5:3.2-4:1.6-2ο4.根據權利要求1所述的一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特征在于:無水醚溶劑選自四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃。5.根據權利要求1所述的一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特征在于:反式鹵乙烯三氟硼酸鉀與金屬鋰當量比為1:2-2.5;反式鹵乙烯三氟硼酸鉀與金屬鋅當量比為1:1_1.5。6.根據權利要求1所述的一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法，其特征在于:醇選自甲醇、乙醇或異丙醇。
【專利摘要】本發明公開了一種乙烯基三氟硼酸鉀的合成方法。將丙炔在-10～0oC條件下緩慢通入三鹵化硼溶液中,鹽酸淬滅得到硼酸,接著與氟化鉀和酒石酸反應得到反式鹵乙烯三氟硼酸鉀，最后與鋅或鋰反應后，質子溶劑淬滅處理后，得到乙烯基三氟硼酸鉀。與傳統方法相比，對玻璃設備無腐蝕，無需超低溫條件，更適合工業化放大生產。
【IPC分類】C07F5/02
【公開號】CN105524100
【申請號】CN201610017448
【發明人】冷延國, 桂文武, 余錦華
【申請人】滄州普瑞東方科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月12日