專利名稱：環(huán)境友好催化劑一步催化合成有機(jī)硒醚化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)硒醚的合成方法，具體涉及催化劑存在下，二硒化合物 與鹵代物在常壓溫和條件下一步法合成有機(jī)硒醚化合物。
背景技術(shù)：
稀土元素是化學(xué)工業(yè)廣泛使用的催化劑，我國(guó)的稀土資源十分豐富，開發(fā)利用稀土化合物很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。四價(jià)鈰鹽(如Ce(S04)2.4H20、 CeCl4 、 Ce(N03)4等)是一種高催化活性的化合物，其催化效果與強(qiáng)質(zhì)子酸相近，而且 反應(yīng)速度快、不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境，并可以重復(fù)使用，是一種優(yōu)良的環(huán) 境友好催化劑，具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。硒是一種重要的微量元素，是生命必需的痕量元素。有機(jī)硒化合物是重 要的藥物中間體和有機(jī)合成試劑，很多有機(jī)硒化合物本身就具有抗癌、抗病 毒、抗炎、抗氧化、防衰老等生理活性。有機(jī)硒醚是一類重要的有機(jī)硒化合 物，可用作有機(jī)合成中間體、抗氧化劑、抗炎劑和模擬酶等如對(duì)位氨基取 代的二苯基硒醚具有抗氧化作用；2—甲萘酚苯基硒醚有較好的抗炎作用；ct _ (苯硒基)一苯乙酮(P—SAP)具有類似谷光甘肽過氧化物酶的作用。己有的硒醚合成方法有苯硒溴和格式試劑反應(yīng)制備；苯硒鈉與鹵代物 反應(yīng)制備；氯化銫催化硒酚垸基化反應(yīng)；聯(lián)苯二硒與格式試劑反應(yīng)制備；垸 基鋰與聯(lián)苯二硒反應(yīng)制備；聯(lián)苯二硒和鹵代物在La/l2催化體系下制備，在 Sml2或者Sm—Me3SiCl—H20體系催化下制備，在InI催化下制備，在Zn/ZrCl4 體系催化下制備，在RuCl3/Zn體系下制備；或者ArSeSml2與鹵代物反應(yīng)制備; 或者烷基酰氯與LiAlHSeH反應(yīng)制備，等等。上述方法中苯硒溴、苯硒鈉等反 應(yīng)物本身很難合成，硒酚為劇毒化合物，Sml2在空氣和水中極不穩(wěn)定，需隨 用隨制，而金屬衫、鑭、Inl、 RuCl3等價(jià)格比較貴。有的方法則是操作比較 復(fù)雜，條件苛刻。本發(fā)明催化劑體系價(jià)格適中，反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)還具有 上述反應(yīng)方法所有的高產(chǎn)率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供制備有機(jī)硒醚的合成方法，直接利用二硒化合物 和鹵代物，在催化劑的存在下， 一步反應(yīng)來(lái)制備硒醚化合物。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下在不活潑氣體保護(hù)下，以二 硒化合物和鹵代物為原料，在四價(jià)的鈰鹽和鋅、鐵、鎂、鋁等金屬(如Ce(S04)2.4H20/Zn、 CeC14/Fe等)催化體系下，得到有機(jī)硒醚化合物。反應(yīng) 式如下<formula>formula see original document page 6</formula>其中R為各種取代苯基、芐基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉基等芳香族基p，或直鏈、支鏈烷基、環(huán)烷基等脂肪族基團(tuán)。R'X可以為(1)<formula>formula see original document page 6</formula>其中X:為Br、 Cl、 I;Rl:為垸基、烷氧基、芳氧基、F、 Br、 Cl位于苯環(huán)的鄰、間、對(duì)位; n=0， 1 8;或(2)<formula>formula see original document page 6</formula>其中X:為Br、 Cl、 I;R2:為C1-C8的直鏈垸烴或支鏈垸烴、環(huán)烷烴;或(3)<formula>formula see original document page 6</formula>其中X:為C1、 Br、 I;R3: H、 Ph、 C1-C8烷基中的一種;R4: H、 C卜C8烷基中的一種；或(4)R5——(CH2)nX其中X:為C1、 Br、 I;R5:呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉；n二0， 1 8;(CH2)nX位于呋喃的2、 3位，噻吩的2、 3位，吡咯的2、 3位，嘧啶的2、 3-4位，喹啉的2、 3、 4位；(5)<formula>formula see original document page 7</formula>R7(CH2)n~~ 其中X:為C1、 Br、 I;R6: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈垸基中的一種R7的一種m， n=l 8;H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈垸基中(6)(CH2)xR8R9(CH2)y-X(CH2)zR10其中X:為C1、 Br、 I;R8: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中 的一種；R9: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈垸基中 的一種；R10: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中的一種； 、 x， y， z=l 8。本發(fā)明選用的溶劑是甲苯、苯、二甲亞砜、乙腈、吡啶、氯仿、對(duì)二甲 苯、N， N—二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氧六環(huán)、鄰二氯苯、乙二醇、乙二 醇甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇丁醚、縮雙乙二醇丁醚或能溶解反應(yīng)原料的 溶劑；反應(yīng)溫度大于等于5(TC;二硒化合物和鹵代物的摩爾比為l: 0.1-1: 10; 二硒化合物和四價(jià)的鈰鹽的摩爾比為1: 0.01 — 1: 2;反應(yīng)時(shí)間大于等于O. lh。此外，所述產(chǎn)物通過柱層析方法分離純化時(shí)，用硅膠填充柱，以石油醚 和乙酸乙酯、正己烷和乙酸乙酯、石油醚和二氯甲烷或正己垸和二氯甲烷等 為洗提液。所述產(chǎn)物通過重結(jié)晶方法分離純化時(shí)，用于重結(jié)晶的溶劑可選用二氯甲 垸、無(wú)水乙醇、環(huán)己垸等。 本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1、 一鍋反應(yīng)， 一步合成目標(biāo)化合物。2、 反應(yīng)常壓進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單。3、 反應(yīng)時(shí)間短，收率高。4、 副產(chǎn)物少，對(duì)環(huán)境友好。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明，特提供以下實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于下述的 實(shí)施例。實(shí)施例一芐基苯基硒醚的合成在50ml三口燒瓶中加入聯(lián)苯二硒(0. 5mmo1)、芐溴(l證ol)、 Ce(S04)2. 4H20 (0.1,1) 、 Zn (0.1,1)，和5ml的溶劑N， N—二甲基甲 酰胺(DMF)。常壓下通入N2，加熱到11(TC，磁力攪拌反應(yīng)約0.5h (TLC (薄 層色譜)跟蹤測(cè)試)。反應(yīng)完全后，停止通N2，冷卻至室溫。粗產(chǎn)物過硅膠 柱，以石油醚和乙酸乙酯為洗提液，提純得到純的芐基苯基硒醚。收率為95 %。實(shí)施例二正丁基苯基硒醚的合成正丁基苯基硒醚的合成除反應(yīng)物中的鹵代物為溴代正丁烷，催化劑為Ce(S04)2.4H20/Mg體系，溶劑為二氧六環(huán)，常壓下通入C02，反應(yīng)溫度為IOO °C，反應(yīng)時(shí)間為lh，產(chǎn)物經(jīng)二氯甲垸重結(jié)晶而得外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施 例一。正丁基苯基硒醚的收率為80%。 實(shí)施例三正丁基芐基硒醚的合成正丁基節(jié)基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二芐基二硒醚、鹵代 物為氯代正丁烷，催化劑為Ce(S04)2.4H20 /Fe體系，二芐基二硒醚與 Ce(S04)2.4H20的摩爾比為l: 2，溶劑為對(duì)二甲苯，常壓下通入C02，反應(yīng)溫 度為10(TC，反應(yīng)時(shí)間為0.3h，粗產(chǎn)物過硅膠柱，以正己垸和乙酸乙酯為洗提 液外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。正丁基芐基硒醚的收率為80%。實(shí)施例四2—甲基噻吩基苯基硒醚的合成2—甲基噻吩基苯基硒醚的合成除反應(yīng)物中的鹵代物為溴代2—甲基噻 吩，催化劑為CeC14/Zn體系，常壓下通入Ar，反應(yīng)時(shí)間為O. 4h，反應(yīng)溫度為 IO(TC，粗產(chǎn)物過硅膠柱，以正己烷和乙酸乙酯為洗提液外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟 同實(shí)施例一。2—甲基噻吩基苯基硒醚的收率為90%。實(shí)施例五烯丙基苯基硒醚的合成烯丙基苯基硒醚的合成除反應(yīng)物中的鹵代物為烯丙基溴，聯(lián)苯二硒和烯 丙基溴的摩爾比為l: 0.1，催化劑為Ce(N03)4/Al催化體系，且Ce(N03)4與 Al的摩爾比為l: 10，聯(lián)苯二硒和Ce(N03)4的摩爾比為l: 0.01，溶劑為四氫 呋喃，常壓下通入Ar，反應(yīng)溫度為50'C，反應(yīng)時(shí)間為0.6h，粗產(chǎn)物過硅膠柱， 以正己垸和二氯甲烷為洗提液外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。烯丙基苯基 硒醚的收率為66%。實(shí)施例六正己基丙基硒醚的合成正己基丙基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二丙基二硒醚、鹵代物為溴代正己烷，催化劑為Ce(N03)4/Zn體系，反應(yīng)溫度為10(TC，反應(yīng)時(shí)間 為2h，加熱到11(TC，產(chǎn)物經(jīng)無(wú)水乙醇重結(jié)晶而得外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施 例一。正己基丙基硒醚的收率為78%。 實(shí)施例七乙基噻吩基硒醚的合成乙基噻吩基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二噻吩基二硒醚、鹵 代物為溴乙烷，催化劑為CeC14/Fe體系，常壓下通入C02，反應(yīng)時(shí)間為O. 8h， 加熱到12(TC，產(chǎn)物經(jīng)無(wú)水乙醇重結(jié)晶而得外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。 乙基噻吩基硒醚的收率為55% 。實(shí)施例八乙基仲丁基基硒醚的合成乙基仲丁基基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二仲丁基二硒醚、 鹵代物為碘乙垸，二仲丁基二硒醚與碘乙烷的摩爾比為l: 10，催化劑為 CeC14/Mg體系，溶劑為二甲亞砜，反應(yīng)時(shí)間為3h，加熱到185。C外，產(chǎn)物經(jīng)乙 酸乙酯重結(jié)晶而得外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。乙基仲丁基基硒醚的收 率為79%。實(shí)施例九仲丁基環(huán)己基硒醚的合成仲丁基環(huán)己基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二環(huán)己基二硒醚、鹵代物為溴代仲丁烷，催化劑為Ce(N03)4/Fe體系，反應(yīng)時(shí)間為3. 5h，加熱到 140°C，產(chǎn)物經(jīng)環(huán)己垸重結(jié)晶而得外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。仲丁基環(huán) 己基硒醚的收率為79%。實(shí)施例十叔丁基嘧啶基硒醚的合成叔丁基嘧啶基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二嘧啶基二硒醚、 鹵代物為氯代叔丁烷，催化劑為Ce(S04)2.4H20/Fe體系，反應(yīng)時(shí)間為5h，加 熱到15(TC，，產(chǎn)物經(jīng)環(huán)己烷重結(jié)晶而得外，實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。叔 丁基嘧啶基硒醚的收率為35%。實(shí)施例十一乙基呋喃基硒醚的合成乙基呋喃基硒醚的合成除反應(yīng)物中的二硒化合物為二呋喃基二硒醚、鹵 代物為溴乙垸，溶劑為縮雙乙二醇丁醚。，催化劑為CeC14/Fe體系，常壓下 通入氦氣，反應(yīng)時(shí)間為0.9h，加熱到230'C,產(chǎn)物經(jīng)無(wú)水乙醇重結(jié)晶而得外， 實(shí)驗(yàn)方法和步驟同實(shí)施例一。乙基呋喃基硒醚的收率為55%。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)硒醚化合物的合成方法，在不活潑氣體保護(hù)的條件下，把反應(yīng)原料二硒化合物、鹵代物和催化劑加入溶劑中，加熱、攪拌反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻至室溫，分離提純產(chǎn)物，反應(yīng)式如下<reaction>RSeSeR+R′X<chf height="32" width="60" align="middle" arrowtype="single"><upper><![CDATA[催化劑]]></upper></chf>RSeR′</reaction><!--img id="icf0001" file="S2008100375045C00011.gif" wi="84" he="8" top= "72" left = "63" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/-->其中RSeSeR為二硒化合物，R為各種取代苯基、芐基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉基等芳香族基團(tuán)，或直鏈、支鏈烷基、環(huán)烷基等脂肪族基團(tuán)，R’X為鹵代物，X為鹵族元素，催化劑為四價(jià)的鈰鹽和金屬的復(fù)合體系。
2. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于，所述的催化 劑中的四價(jià)鈰鹽是指如Ce(S04)2 、 CeCU、 Ce(N03)4的物質(zhì)，所述的金屬是 指如鋅、鐵、鎂、鋁的物質(zhì)。
3. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于，所述的二硒 化合物和鹵代物用量的摩爾比為1: 0. l — 10，所述的二硒化合物和四價(jià)的鈰鹽用量的摩爾比為1: 0.01 — 1: 2。
4. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為 大于等于O.lh。
5. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于，反應(yīng)所需的 加熱溫度大于等于5(TC。
6. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于與二硒化合 物反應(yīng)的鹵代物R'X有六類，通式如下<formula>formula see original document page 2</formula>其中X:為Br、 Cl、 I，Rl:為烷基、烷氧基、芳氧基、F、 Br、 Cl位于苯環(huán)的鄰、間、對(duì)位， n:0， 1 8;或 (2)<formula>formula see original document page 3</formula>其中X:為Br、 Cl、 I，R2:為Cl-C8的直鏈烷烴或支鏈垸烴、環(huán)垸烴；(3)<formula>formula see original document page 3</formula>其中X:為C1、 Br、 I，R3: H、 Ph、 C1-C8烷基中的一種，R4: H、 C1-C8烷基中的一種;或 (4):<formula>formula see original document page 3</formula>其中X:為C1、 Br、 I，R5:呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉，n=0， 1 8，(CH2)nX位于呋喃的2、 3位，噻吩的2、 3位，吡咯的2、 3位，嘧啶的 2、 3、 4位，喹啉的2、 3、 4位；(5)<formula>formula see original document page 3</formula>其中X:為C1、 Br、 I，R6- H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中的一種，R7: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中的一種，m， n=l 8;或 (6)(CH2)xR8R9(CH2)r(CH2)zR10其中X:為Cl、 Br、 I，R8: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中的一種，R9: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中的一種，R10: H、取代苯基、呋喃、噻吩、吡咯、嘧啶、喹啉、直鏈或支鏈烷基中的一種，x， y， z二l 8。
7. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于所述的不活潑氣體包括氮?dú)?、氬氣、氦氣、二氧化碳?xì)怏w。
8. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于.*所述溶劑為甲苯、苯、二甲亞砜、乙腈、吡啶、乙二醇、氯仿、甲醇、乙醇、對(duì)二甲苯、N， N—二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氧六環(huán)、鄰二氯苯、乙二醇甲醚、乙二 醇二甲醚、乙二醇丁醚、縮雙乙二醇丁醚。
9. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于所述產(chǎn)物通過柱層析方法分離純化時(shí)，用硅膠填充柱，以石油醚和乙酸乙酯、正己垸和 乙酸乙酯、石油醚和二氯甲垸或正己烷和二氯甲烷為洗提液。
10. 按權(quán)利要求1所述的有機(jī)硒醚的合成方法，其特征在于所述產(chǎn)物通過重結(jié)晶方法分離純化時(shí)，用于重結(jié)晶的溶劑選自二氯甲烷、無(wú)水乙醇、 環(huán)己烷、乙酸乙酯。
全文摘要
一種有機(jī)硒醚化合物的合成方法，在不活潑氣體(如氮?dú)?、二氧化碳?保護(hù)的條件下，以鹵代物和二硒化合物為原料，四價(jià)的鈰鹽和鋅、鐵、鎂、鋁等金屬組成的體系，如Ce(SO₄)₂·4H₂O/Zn體系、CeCl₄/Fe體系、Ce(NO₃)₄/Al體系等為催化劑，加熱攪拌一定時(shí)間，合成硒醚化合物。所得產(chǎn)物經(jīng)過重結(jié)晶或柱層析分離提純而得。本發(fā)明反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率高，且副產(chǎn)物少，對(duì)環(huán)境友好，是一種高效便捷的一鍋法制備不對(duì)稱硒醚的方法。
文檔編號(hào)C07D239/00GK101274908SQ20081003750
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者張海鋼, 治 李, 楊向民, 王玉娟, 章衛(wèi)東, 帥 陳, 黃繪聽 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)