4,4'-二甲基联苯的合成

介绍

4,4'-二甲基联苯（4,4'-Dimethylbiphenyl），也称为对,对'-二甲基联苯，是一种有机化合物，属于联苯类化合物。化学式为C14H14，分子结构由两个苯环组成，通过一个共轭连接，4号位和4'号位上各有一个甲基（-CH3）。外观通常为淡黄色结晶粉末。它在现代有机合成和实际应用中有着重要的作用，主要作为染色剂用于液晶材料、光功能配合物等。

图一 4,4'-二甲基联苯

合成

现有合成的缺点

现有制备4,4′‑二甲基联苯的方法是以对溴甲苯和4‑甲基苯硼酸为原料，醋酸钯和Xphos为催化剂，碳酸钾为碱，DMF为溶剂在100℃搅拌3小时，降温，过滤，有机相脱溶，乙醇和水结晶，过滤，干燥得到成品。然而，该方法较为复杂，需要的物料种类繁多，需要耗费大量的物料成本，制备成本较高。因此，开发一种新的制备方法，使反应简单化，缩简反应物料数量，降低生产成本，是4,4′‑二甲基联苯制备领域亟待解决的技术问题之一。

新合成方法

氮气保护下，向1L三口瓶中加入10g对氯甲苯、25g镁屑和10g正丁醚，100℃搅拌0.5小时，引发反应，在90‑100℃滴加对氯甲苯的正丁醚溶液(对氯甲苯116 .6g，正丁醚243.2g)，滴完在100℃反应0.5小时，反应完毕降至20℃，过滤，有机相脱溶，乙醇和水结晶，过滤，滤饼干燥得白色固体4,4′‑二甲基联苯89.3g，纯度大于99％，收率98％[2]。

图二 4,4'-二甲基联苯的合成

在氮气气氛下，将所需的四氟硼酸芳重氮（1mmol）在室温下引入装有[bmim][PF6]或[bmim][BF4]离子液体（约3 mL）的烘干Schlenk管中。在有效的磁力搅拌（10-20分钟）后，在氮气下引入Pd（OAc）2（8-10mol%），在45-60℃下搅拌反应混合物，通过TLC监测反应进展，直至重氮盐完全消耗（这是根据用H-酸（4-氨基-5-羟基-2,7-萘二磺酸）的碱性溶液处理后红紫色消失来确定的）。将褐色反应物冷却至室温，用无水乙醚提取产物（4次）。在真空下除去溶剂，得到粗产物，用己烷-乙酸乙酯或DCM-MeOH混合物进行色谱分离，得到纯产物4,4'-二甲基联苯，通过GC-MS和NMR进行表征[2]。

图三 4,4'-二甲基联苯的合成2

参考文献

[1]宫宁瑞.4,4′-二甲基联苯的制备方法[P].北京市:CN202211030597.5,2022-11-04.

[2]Savanur M H ,Kalkhambkar G R ,Laali K K .Pd(OAc) 2 catalyzed homocoupling of arenediazonium salts in ionic liquids: synthesis of symmetrical biaryls[J].Tetrahedron Letters,2016,57(6):663-667.