1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮的制备及其应用

基本描述

1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮的CAS号是198477-89-3，分子式是C8H6BrFO，分子量为217.04。熔点是42 °C，沸点是251℃，密度是1.535以及闪点为 106℃。

图1 1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮的结构式。

合成

图2 1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮的合成路线[1]。

步骤1：将5-溴-2-氟苯甲酸（3.50 g，16 mmol）在二氯甲烷（70 ml）中的溶液冷却至0°C，并用三乙胺（1.725 g，17 mmol）、N-（3-二甲氨基丙基）-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐（3.032 g，16 mm ol）、4-二甲胺基吡啶（0.097 g，0.8 mmol）和N，O-二甲基羟胺（1.774 g，18 mmol）处理。将反应混合物加热至室温并搅拌16小时。对于后处理，用二氯甲烷（100ml）稀释反应混合物，并连续用水（50ml）、柠檬酸（10%，50ml）和饱和碳酸氢钠溶液（50ml）萃取。有机层用硫酸钠干燥，然后蒸发。粗5-溴-2-氟-N-甲氧基-N-甲基-苯甲酰胺材料（3.73g，91%）纯度足够高，直接用于下一步。

步骤2：在干燥烧瓶中，用5-溴-2-氟-N-甲氧基-N-甲基苯甲酰胺（3.73 g，14.2 mmol）在四氢呋喃（24 ml）中的溶液在12-16°C下处理甲基氯化镁（3M四氢呋喃喃，5.69 ml，17 mmol）的四氢呋呋喃（24ml）溶液。完全加入后，将反应混合物加热至回流。20分钟后，在冰冷却下用饱和氯化铵溶液（25ml）猝灭白色悬浮液。用乙酸乙酯（50ml）稀释后，分离水层并用乙酸乙酯重新提取（50ml）。合并的有机层用盐水（20ml）洗涤，用硫酸钠干燥，减压蒸发。得到1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮淡黄色固体（2.6g，84%），Rf:0.55（硅胶；洗脱液：庚烷/乙酸乙酯=4/1）。合成路线如图2所示。

图3 1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮的合成路线[2]。

步骤1：:向0℃下3-溴苯甲醛（42.5克，209毫摩尔）在THF（300毫升）中的冷却溶液中加入MeMgCl（17.2克，230毫摩尔），并将混合物搅拌2小时。用饱和NH4Cl溶液（100毫升）猝灭反应混合物，并用乙醚（2x250毫升）萃取。合并的有机层用水（2x100ml）、饱和NaCl水溶液（100ml）洗涤，干燥（Na2SO4）并浓缩，得到1-（5-溴-2-氟苯基）-乙醇。油，收率17克，37%。

步骤2：向1-（5-溴-2-氟苯基）-乙醇（37克，168摩尔）在CH2Cl2（400毫升）和重铬酸吡啶鎓（127克，337摩尔）中的溶液中加入分子筛（10克）。将混合物在室温下搅拌20小时。将混合物通过硅藻土过滤，用CH2Cl2（3x100ml）洗涤并浓缩。粗产物通过柱色谱（硅胶）纯化，用石油醚∶乙酸乙酯（90∶10）洗脱，得到1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮。浅黄色固体，产率23克，63%。

应用

芳烃的氧化是许多工业生产中的关键反应,其产物是许多工业过程中的重要原料[3-4]。以1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮为例,它在香料、药品、树脂、催泪瓦斯等化工领域的生产中发挥着极为重要的作用[5]。传统上多使用有毒的强氧化剂,如KMnO4、HNO3,但其使用成本高,产生的有毒废料多,违背绿色化学的理念。为了解决这个痛点,人们将目光转向了绿色催化氧化过程,致力于开发高效的非均相催化剂。研究表明,金属基催化剂可以在温和条件下对烷烃进行sp3 C-H和C-C键活化[6-7]。此外，1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮中的氟原子因原子半径小、电负性大等特殊的理化性质,将其引入目标化合物将对它们的结构性质、生物代谢利用度及毒副作用等产生不同程度的影响[8]。因此,含氟的1-(5-溴-2-氟苯基)乙酮在药物和农药成为研究重点这类化合物具有高脂溶性、高电负性、良好的代谢稳定性和生物利用度使得含三氟的类似物广泛存在于药物、农药和功能材料中,因其良好的生物活性受到研究者的密切关注。

参考文献

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[7] X. Zhao, J. Ruan, H. Su, J. Zhang, L. Chen, J. Wang, Solubility of FOX-7 in Binary (Dimethyl Sulfoxide + Cyclopentanone, Methyl Ethyl Ketone, Methyl Isobutyl Ketone) Mixed Solvents with Temperatures Changing from 293.15 to 333.15 K, J. Chem. Eng. Data 67(9) (2022) 2728-2741.

[8] M. Zou, J. Chen, F. Song, A kind of taking 1,1,1-tri- (4-hydroxyphenyl) compound for purifying method and use, Anhui Mituo Material Technology Co., Ltd., Peop. Rep. China; Shanghai Mituo Material Technology Co., Ltd. . 2022, p. 7pp.