2-溴-5-氟甲苯作为一种重要的化合物,在多个领域具有广泛的应用。本文将探讨2-溴-5-氟甲苯的应用领域,并介绍其在相关领域中的重要性和潜在的发展前景。
背景:2-溴-5-氟甲苯,化学式为C7H6BrF,英文名为2-Bromo-5-fluorotoluene,外观与性状为无色或淡黄色液体,难溶于水,熔点为177℃,常用作医药、农药中间体,主要用于合成药物曲格列汀。
应用:
1. 合成5 -氟 - 2 -溴苯甲酸
在装有电磁搅拌器、温度计和气体导入管的500mL四口烧瓶中,投入5-氟-2-溴甲苯40g,乙酸钴0.86g,乙酸锰0.37g,溴化钠0.34g,冰乙酸200g。搅拌,加热,使物料溶解。通入氧气,控制温度在120℃左右,保温回流反应12~24h。蒸馏,蒸出大部分乙酸;再加入100mL水,蒸馏回收原料; 剩余混合液用浓盐酸酸化,抽滤,固体物碱溶,抽滤,清夜用浓盐酸酸化,抽滤得到白色固体。烘干得白色片状物28.9g,产率61.9%,转化率68.4%,纯度98.2%。
2. 合成琥珀酸曲格列汀
以2-溴-5-氟甲苯 (2)为原料,经偶联上氰基、自由基反应、取代等制得曲格列汀三氟乙酸盐,碱解后成盐可得到曲格列汀琥珀酸盐。
其中2-[6-(3-氨基-哌啶-1-基)-3-甲基-2,4-二氧代- 3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基]-4-氟-苯腈TFA盐 (6)以2-溴-5-氟甲苯为原料合成,具体步骤如下:
2.1 4-氟-2-甲基苄腈(3)的合成
将26 mmol的Na2CO3(2.8克)和0.07 mmol的Pd(OAc)2(0.01克)加入到10毫升N-甲基吡咯烷酮(NMP)中并搅拌,然后滴加4毫升异丙醇和水(5∶3)的混合溶液。在室温条件下搅拌10分钟后,一次性加入26 mmol的2-溴-5-甲苯(5克)的NMP溶液,同时升温至130℃,加入5.4 mmol的亚铁氰化钾(2克),并在N2保护下反应14小时。冷却至室温后,加入40毫升水稀释反应液,用正己烷(30毫升×3)萃取,合并有机相,用饱和食盐水(30毫升×3)洗涤,然后用无水硫酸钠干燥。最后减压抽真空得到粗产品3(3.2克),重结晶得到白色结晶2.21克(收率65%),熔点为70~74℃。
2.2 2-溴甲基-4-氟苯腈(4)的合成
将2.21 g (16.3 mmol)化合物3,NBS 1.6 g(8.95 mmol)、 AIBN(0.05equiv)、15 mL环己烷加入三颈烧瓶中,N2保护,无水无氧环境,升温到60℃,保温反应 1 h,补加NBS 1.6 g、AIBN(0.5equiv),TLC跟踪反应至结束。冷却反应,真空抽滤得橘黄色有刺激性液体,减压旋干溶剂得棕色油状粗产品(4)3.1 g,在没有进一步纯化下将其用于下一步中。
2.3 2-(6-氯-3-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基)-4-氟-苄腈(5)的合成
将3 g(18.7 mmol)3-甲基-6-氯尿嘧啶溶解在20 mL二甲基亚砜 (DMSO)中,于30℃搅拌至反应液澄清,缓慢滴加 3.6 g三乙胺溶液,滴加完毕后反应30 min待用,用 10 mL DMSO和2 mL DMF的混合溶液溶解2-溴甲基-4-氟苯腈(4),缓慢滴入上述待用反应液中,室温过夜。反应结束后加20 mL水稀释,用乙酸乙酯 (30 mL×3)萃取,合并有机相,加入1 g活性炭褪色,过滤、减压旋干溶剂,向其中倒入30 mL冰水,立即有大量沉淀生成,静置、抽滤、洗涤滤饼、烘干产品得粗产品(5)4 g,用THF和正己烷的混合溶液重结晶,得白色粉末2.86 g(70%),mp:191.7~192.7℃。
2.4 2-[6-(3-氨基-哌啶-1-基)-3-甲基-2,4-二氧代- 3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基]-4-氟-苯腈TFA盐 (6)的合成
将2.86 g(9.7 mmol)化合物5,R-3-哌啶双盐酸盐,NaHCO3(5 g)溶解在20mL无水乙醇中,搅拌升温至100℃,TLC监测反应完全,冷却至室温,过滤,用无水乙醇洗涤滤饼,减压旋干溶剂,用二氯甲烷(DCM)溶解产物,饱和食盐水洗涤,萃取水相,合并有机相,与TFA成盐,有产品析出,过滤,洗涤滤饼,得白色结晶(6)3.8 g,纯化产品得2.97 g (65%),mp:199.2~201.2℃。
参考文献:
[1]江洁滢,游莉,邓思思等. 琥珀酸曲格列汀的合成 [J]. 中国新药杂志, 2015, 24 (16): 1876-1878+1910.
[2]周远明,刘均洪. 5-氟-2-溴苯甲酸的制备实验研究 [J]. 化学工业与工程技术, 2003, (03): 20-21+1.
[3]周远明,刘均洪. 5-氟-2-溴苯甲酸的制备实验研究 [J]. 贵州化工, 2003, (02): 24-25.