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。
基锂在空气中自燃。溶于,在溶液中呈二聚体。基锂是常用的有机锂化合物,现有技术中一般由溴或氯与金属锂在或-混合液中反应制得,或由二基汞与金属锂在中作用而得,该方法存在由于基锂过于活泼,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基锂的用量巨大且具有不可替代性,如何实现基锂的规模化生产成为一个亟需解决的问题。
应用[2-5]
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2,6-二氯硼酸,该制备方法以1,3-二氯醚为原料,原料和锂化试剂发生锂氢交换反应制得基锂化合物,所得的基锂化物与硼酸酯发生反应制得基硼酸酯;然后用稀盐酸水解硼酸酯制得2,6-二氯硼酸粗品,后经纯化得到2,6-二氯硼酸纯品;该反应用四氢呋喃作为反应溶剂。上述2,6-二氯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-甲基硼酸该制备方法以2-甲基-5-溴甲醛为原料,2-甲基-5-溴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基锂化合物,所得的基锂化物与硼化试剂发生反应制得基硼酸酯;然后用质量浓度10%的盐酸水解后制得3-醛基-4-甲基硼酸粗品,后经纯化得到3-醛基-4-甲基硼酸纯品;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,其具体步骤为:(1)在低温下,邻二氟与有机锂作用生成邻二氟基锂,该邻二氟基锂再与草酸脂或氯草酸酯反应,生成2,3-二氟乙酮酸酯;(2)将所述的2,3-二氟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,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-邻氯基-3-二甲胺基-1-丙酮盐酸盐;将所得1-邻氯基-3-二甲胺基-1-丙酮盐酸盐与碱进行中和反应,制得1-邻氯基-3-二甲胺基-1-丙酮;将所得1-邻氯基-3-二甲胺基-1-丙酮与基锂在有机溶剂中进行加成反应,制得氯达诺;并将所制得的氯达诺与盐酸反应制成盐酸氯达诺。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,控制体系温度在10~30℃,滴加完毕后保温反应经处理得基锂溶液。将溴溶于正丁醚后再滴入体系中,得到的溴正丁醚溶液的质量百分比浓度为40~60%。以有效成分计,溴正丁醚溶液中溴的投加量为体系中钠-锂合金质量 的10~20倍。溴在6~8h内滴加完毕,产物的纯度与溴的滴加速度密切相关,滴加速度过快会产生偶联产物。溴的滴加过程要实时监测产物基锂的浓度,产物浓度没增加时停止滴加溴。滴加完毕后保温继续反应1~2小时。
主要参考资料
[1] 一种基锂的制备方法
[2] CN200910129336.7一种氯达诺及其盐酸盐的制备方法
[3] CN201711471984.1一种3-醛基-5-甲基甲酸的制备方法
[4] CN201810025201.5一种3-醛基-4-甲基硼酸的制备方法
[5] CN201711442610.7一种2,6-二氯硼酸的制备方法