苯基锂的应用

发布日期:2020/10/26 11:48:35

背景及概述^[1][2]

有机锂化合物是一类重要的有机金属化合物，早在1929年就由K.Ziegler采用有机卤化物与金属锂反应制备得到，并随后将其应用于有机合成中。目前，有机锂化合物作为一种重要的合成试剂，在基础理论研究和工业合成中起着重要的作用。Ziegler发现有机锂化合物在有机合成上与有机镁化合物(Grignard试剂)具有相似的性质和应用价值，并且在某些方面与Grignard试剂相比，具有反应活性更强、产率高、还原倾向较小、产物容易分离、能够溶于多种非极性溶剂等特点，从而在有机合成中可以代替Grignard试剂或弥补 Grignard试剂在某些合成上的不足。同时，有机锂化合物在一些有机合成中具有独特的性能，使得它在有机合成中具有广泛的应用价值和重要的意义。

苯基锂在空气中自燃。溶于乙醚，在溶液中呈二聚体。苯基锂是常用的有机锂化合物，现有技术中一般由溴苯或氯苯与金属锂在乙醚或乙醚-苯混合液中反应制得，或由二苯基汞与金属锂在甲苯中作用而得，该方法存在由于苯基锂过于活泼，且原料相对更稳定，当放大到工业规模的时候，反应往往难以引发，成功率较低，得不到目标产物。由于基础研究和工业生产中苯基锂的用量巨大且具有不可替代性，如何实现苯基锂的规模化生产成为一个亟需解决的问题。

应用^[2-5]

苯基锂可用作制备烷基锂等的金属化试剂、制备维生素和激素的脱卤化氢试剂等。其应用举例如下：

1. 制备2,6-二氯苯硼酸，该制备方法以1,3-二氯苯醚为原料，原料和锂化试剂发生锂氢交换反应制得苯基锂化合物，所得的苯基锂化物与硼酸酯发生反应制得苯基硼酸酯；然后用稀盐酸水解硼酸酯制得2,6-二氯苯硼酸粗品，最后经纯化得到2,6-二氯苯硼酸纯品；该反应用四氢呋喃作为反应溶剂。上述2,6-二氯苯硼酸制备方法的优点在于采用原料廉价易得，反应条件温和，后处理操作简单，生产成本较低，收率高，降低反应成本，适合工业化生产。

2. 制备3-醛基-4-甲基苯硼酸该制备方法以2-甲基-5-溴苯甲醛为原料，2-甲基-5-溴苯甲醛与醇反应制得缩醛，缩醛低温下与锂化试剂发生锂卤交换反应制得苯基锂化合物，所得的苯基锂化物与硼化试剂发生反应制得苯基硼酸酯；然后用质量浓度10％的盐酸水解后制得3-醛基-4-甲基苯硼酸粗品，最后经纯化得到3-醛基-4-甲基苯硼酸纯品；该反应用四氢呋喃作为反应溶剂。上述3-醛基-4-甲基苯硼酸制备方法的优点在于采用原料廉价易得，反应条件温和，后处理操作简单，生产成本较低，收率高，降低反应成本，适合工业化生产。

3. 制备2，3-二氟苯乙酸，其具体步骤为：(1)在低温下，邻二氟苯与有机锂作用生成邻二氟苯基锂，该邻二氟苯基锂再与草酸脂或氯草酸酯反应，生成2，3-二氟苯乙酮酸酯；(2)将所述的2，3-二氟苯乙酮酸酯在碱性条件下进行还原，再经酸化析出得到2，3-二氟苯乙酸，然后结晶纯化。上述克服现有合成技术存在的不足与缺陷，工艺流程简单，反应条件温和，后处理清洁简便且产物纯度高，成本低廉并适合工业化生产。

4. 制备氯苯达诺及其盐，所述制备方法包括以下步骤：在酸性催化剂下，将邻氯苯乙酮与多聚甲醛、二甲胺盐酸盐在有机溶剂中进行曼尼希反应，制得1-邻氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮盐酸盐；将所得1-邻氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮盐酸盐与碱进行中和反应，制得1-邻氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮；将所得1-邻氯苯基-3-二甲胺基-1-丙酮与苯基锂在有机溶剂中进行加成反应，制得氯苯达诺；并将所制得的氯苯达诺与盐酸反应制成盐酸氯苯达诺。上述制备方法操作简便易控，安全性能高，并可进行工业化生产。

制备^[1]

一种苯基锂的制备方法，包括以下步骤：

1)在惰性气体保护下，向体系中投加钠-锂合金和正丁醚，搅拌得钠-锂合金分散液；所述的钠-锂合金中钠的质量分数为1～6％，本发明采用钠-锂合金中替代金属锂，可以促进反应的引发。钠-锂合金和正丁醚的投加质量比为1：10～30。钠-锂合金和溴苯的反应过程对水分、空气(如氧气、二氧化碳)的要求比较高，在生产前，用惰性气体对整个生产系统内的空气进行置换，所述的惰性气体为氩气，氩气的密度比空气高，无水无氧条件易于控制，所述的惰性气体在使用前需经过干燥处理。溴苯与钠-锂合金的反应通常难以引发，成功率较低，且对温度非常敏感，低于10 ℃后就停止反应，一旦反应停止即使升温和滴加溴苯都无法挽救。同时温度不能高于30℃，不然会大量产生偶联产物。

(2)在10～30℃下，搅拌下向步骤(1)得到的钠-锂合金分散液中滴加溴苯，控制体系温度在10～30℃，滴加完毕后保温反应经处理得苯基锂溶液。将溴苯溶于正丁醚后再滴入体系中，得到的溴苯正丁醚溶液的质量百分比浓度为40～60％。以有效成分计，溴苯正丁醚溶液中溴苯的投加量为体系中钠-锂合金质量的10～20倍。溴苯在6～8h内滴加完毕，产物的纯度与溴苯的滴加速度密切相关，滴加速度过快会产生偶联产物。溴苯的滴加过程要实时监测产物苯基锂的浓度，产物浓度没增加时停止滴加溴苯。苯滴加完毕后保温继续反应1～2小时。