間/對(duì)-二乙炔基苯的合成工藝研究

＊李昆明 程晨

（浙江醫(yī)藥股份有限公司昌海生物分公司 浙江 312000）

間/對(duì)-二乙炔基苯的合成工藝研究

＊李昆明 程晨

（浙江醫(yī)藥股份有限公司昌海生物分公司 浙江 312000）

以間/對(duì)二乙烯基苯為原料，經(jīng)溴化加成反應(yīng)得到二（α，β-二溴乙基）苯，再將分離后的二（α，β-二溴乙基）苯在甲醇鈉/甲醇介質(zhì)中脫去溴化氫，通過加水萃取和水蒸氣蒸餾，得到純度較高的間/對(duì)二乙炔基苯。

間/對(duì)二乙炔基苯；加成-消除反應(yīng)；水蒸氣蒸餾

1.引言

二乙炔基芳烴，例如二乙炔基苯(DEB)，是重要的有機(jī)合成中間體。目前芳基乙炔的合成方法主要有芳基乙烯鹵化-脫鹵化氫法、芳烴酰化法、三甲基硅乙炔法、偶合法、膦葉立德法、二鹵烯脫鹵法和雜環(huán)裂解法、Vilsmeier法。但由于芳烴酰化法、三甲基硅乙炔法、偶合法所用試劑昂貴，操作復(fù)雜，目前僅限于實(shí)驗(yàn)室制備。而膦葉立德法、二鹵烯脫鹵法和雜環(huán)裂解法、Vilsmeier法產(chǎn)率普遍不高，后處理煩瑣，不利于工業(yè)應(yīng)用。芳基乙烯鹵化-脫鹵化氫法脫的鹵化氫效率不高，且試劑價(jià)格高且操作危險(xiǎn)。

本文以二乙烯基苯為原料，進(jìn)行加成-消除反應(yīng)，使用甲醇鉀/氫氧化鈉溶液進(jìn)行脫溴化氫法制備二乙炔基苯，獲得了較高的脫溴化氫效率。

2.實(shí)驗(yàn)部分

(1)原料及儀器。二乙烯基苯（AR，天津凱力達(dá)化工貿(mào)易有限公司）；溴素(AR，國(guó)藥集團(tuán))；甲醇（AR，天津博迪化工股份有限公司）；氫氧化鈉（AR，天津博迪化工股份有限公司）；四氯化碳（AR，天津博迪化工股份有限公司）；去離子水（自制）

電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；磁力攪拌器（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；SHB-A循環(huán)式真空泵（上海鵬奕儀器有限公司）

(2)合成。①間/對(duì)-二(α,β-二溴乙基)苯的合成。在250ml的三口燒瓶中，加入75ml的四氯化碳，50ml（0.3587mol)混合二乙烯基苯，冷卻到10-15℃，攪拌下逐滴加入溴素40ml（0.7806mol），保持體系溫度在10-15℃，加完后，繼續(xù)攪拌2h，靜置過夜，過濾，得濾餅，干燥后，得產(chǎn)品間/對(duì)-二（α，β-二溴乙基）苯（54.3278g）。②間/對(duì)混合二乙炔基苯的合成。向100ml的三口燒瓶中加入間/對(duì)-二(α,β-二溴乙基)苯17.6112g（0.0395mol）溶入40ml甲醇，攪拌后，再加入KOH固體30g（0.5357mol），加熱至回流，溫度92-97℃，反應(yīng)2.5h，反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，加入蒸餾水，使析出的KBr溶解在體系中，靜置分層，萃取，上層油狀液體即為間/對(duì)混合二乙炔基苯粗產(chǎn)品。③提純方法。將上層油狀液體加入到燒瓶中，采用水蒸氣蒸餾的方法，將間/對(duì)混合二乙炔基苯蒸出，蒸出的混合液加入漏斗中，靜置分層，上層黃色液體即為純化后的間/對(duì)混合二乙炔基苯。低溫下放置3～5天，有晶體析出。其中間二乙炔基苯為淡黃色油狀液體，對(duì)二乙炔基苯為白色晶體。

3.結(jié)果與討論

(1)二乙炔基苯的合成。二乙烯基苯加成-消除反應(yīng)是制備二乙炔基苯的經(jīng)典方法：第一步，利用二乙烯基苯與溴素的加成反應(yīng)生成二(α,β-二溴乙基)苯，由于溴易與苯環(huán)氫發(fā)生取代反應(yīng)，因而反應(yīng)在低溫下進(jìn)行，在本實(shí)驗(yàn)中溫度控制在10-15℃；第二步，二(α,β-二溴乙基)苯脫去四分子溴化氫生成二乙炔基苯，當(dāng)消去第一分子溴化氫后生成了較穩(wěn)定的-CH=CHBr共軛結(jié)構(gòu)，要繼續(xù)消去溴化氫生成-C≡C-的反應(yīng)需要較高的能量來(lái)破壞-CH=CHBr共軛結(jié)構(gòu)，因此必須強(qiáng)化消去條件。在強(qiáng)堿、高溫等條件下獲得的二乙炔基苯產(chǎn)率較高。反應(yīng)方程式如下：

①堿對(duì)間二乙炔基苯產(chǎn)率的影響。本實(shí)驗(yàn)中，堿液的溶度對(duì)所得產(chǎn)物的產(chǎn)率影響比較大。當(dāng)堿液濃度較低時(shí)，會(huì)稀釋反應(yīng)體系，使得反應(yīng)溫度只能達(dá)到醇的沸點(diǎn)，而這使得反應(yīng)中的消除反應(yīng)不完全。而使用過量的堿可以促進(jìn)反應(yīng)，且使用過量適當(dāng)?shù)膲A可使溫度保持穩(wěn)定，加快反應(yīng)。②反應(yīng)溫度對(duì)間二乙炔基苯產(chǎn)率的影響。在堿性介質(zhì)中脫溴化氫的反應(yīng)分兩步。溫度對(duì)第一步溴加成反應(yīng)產(chǎn)率影響較大，溫度高溴化反應(yīng)一般在發(fā)生苯環(huán)上，使得間/對(duì)-二乙炔基苯的生成率降低。第一步是放熱反應(yīng)，反應(yīng)很容易，溫度控制在10-15℃，當(dāng)反應(yīng)不再放熱，反應(yīng)結(jié)束；第二步是吸熱反應(yīng)，二(α,β-二溴乙基)苯脫去四分子的溴化氫可得到二乙炔基苯，但是溫度高于100℃時(shí)容易發(fā)生聚合，溫度低于90℃，會(huì)導(dǎo)致脫HBr不完全，對(duì)二乙炔基苯的產(chǎn)率和精制都造成影響，所以反應(yīng)溫度不能過高，90-100℃是比較適宜的反應(yīng)溫度，產(chǎn)率也較高。③反應(yīng)時(shí)間對(duì)間二乙炔基苯產(chǎn)率的影響。通過薄層監(jiān)測(cè)反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行2小時(shí)，仍有大量原料剩余，此時(shí)，已參與反應(yīng)的原料生成了四種產(chǎn)物，仍有大量的溴化物未完全把溴脫去。因此，若使反應(yīng)產(chǎn)率大大增加，需延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，將溴化物完全脫溴，生成所需要的產(chǎn)物。

(2)二乙炔基苯的紅外分析。對(duì)合成的間/對(duì)-二乙烯基苯利用KBr壓片法進(jìn)行紅外表征，得出如下結(jié)果：

①炔基的特征峰，3278cm-1處的炔基C-H伸縮振動(dòng)峰，2100cm-1處的炔鍵伸縮振動(dòng)峰；②苯環(huán)的間位取代特征：1480cm-1為苯核的C=C伸縮振動(dòng)峰，695cm-1、795cm-1為間位取代苯的C-H面外彎曲振動(dòng)峰，在2000-1667cm-1間出現(xiàn)間位取代苯的倍頻峰形；③苯環(huán)的對(duì)位取代特征：1480cm-1為苯核的C=C伸縮振動(dòng)峰，830cm-1為對(duì)位取代苯的C-H面外彎曲振動(dòng)峰，在2000～1667cm-1間出現(xiàn)對(duì)位取代苯的倍頻峰形。

(3)反應(yīng)副產(chǎn)物分析。第一步，反應(yīng)溫度控制10-15℃。反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在滴加液溴的過程中，若溴滴加稍快，會(huì)導(dǎo)致體系溫度升高，當(dāng)溫度升高至50℃時(shí)，苯環(huán)上的氫也會(huì)被溴取代，導(dǎo)致最終產(chǎn)物間/對(duì)-二乙炔基苯的產(chǎn)率降低。第二步，由于反應(yīng)時(shí)間不夠長(zhǎng)，導(dǎo)致脫溴化氫的反應(yīng)不完全。間/對(duì)-二乙炔基苯在100℃以上會(huì)發(fā)生聚合。所以溫度稍高，會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)，使得產(chǎn)物產(chǎn)率降低。可能的副反應(yīng)如下：

①苯環(huán)上的氫被溴取代：

②未完全脫溴化氫：由于-CH=CHBr較穩(wěn)定，因此可能的副產(chǎn)物如下：

③溫度過高引起二乙炔基苯的聚合反應(yīng)：

4.結(jié)論

(1)二乙炔基苯是重要的有機(jī)合成中間體，因此盡可能選擇試劑易得、產(chǎn)率高、分離效果好的合成方法和試劑。(2)本實(shí)驗(yàn)在合成間/對(duì)二乙炔基苯的過程中，注意溫度的影響。實(shí)驗(yàn)必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，溫度嚴(yán)重影響產(chǎn)物的產(chǎn)率，造成副產(chǎn)物的生成。(3)結(jié)果表明，本方法簡(jiǎn)單易行，產(chǎn)率較一般方法高，間/對(duì)二乙炔基苯純度高。

(責(zé)任編輯 宋小蒙)

The synthesis process of a/p-diethyl benzene

Li Kunming Cheng Chen
(zhejiang pharmaceutical co., LTD. Changhai biological branch ,zhejiang,312000)

to room/divinyl benzene as raw material, through bromination addition reaction under two (alpha, beta 2 bromomethyl) benzene, then after separation of 2 (alpha, beta 2 bromomethyl) benzene in sodium methoxide/methanol medium remove hydrogen bromide and through water extraction and vapor distillation, get high purity/between the two ethinyl benzene.

inter/diethylbenzene；Addition-elimination reaction; Steam distillation

T

A

李昆明(1983～)，男，浙江醫(yī)藥股份有限公司昌海生物分公司；研究方向：醫(yī)藥化工中間體的研發(fā)和生產(chǎn)管理。