[发明专利]一种合成茂金属羰基衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的制备茂金属衍生物的方法。特别是涉及以茂金属和N-甲基取代醛为反应原料，以离子液体为催化剂和反应溶剂，进行加成取代反应合成茂金属羰基衍生物的方法。

背景技术

茂金属化合物及其衍生物是一大类重要的医药、精细化工中间体，特别是二茂铁及其衍生物还是一大类重要的有机磁体。茂金属衍生物可以用作不对称合成的催化剂，因其有很高的对映选择性，在不对称有机合成催化，羟醛缩合，不对称交联偶合反应中得到广泛的应用。此外，茂金属衍生物可用作火箭燃料添加剂，汽油的抗爆剂和橡胶及硅树脂的熟化剂，也可作紫外线吸收剂。茂金属的乙烯基衍生物能发生烯键聚合，得到碳链骨架的含金属高聚物，可作航天飞船的外层涂料。在众多的茂金属衍生物中，尤其以含有羰基取代的衍生物重要，因为引入羰基取代基团，进而可以合成种类众多的茂金属化合物。

由于含有羰基取代的茂金属衍生物有着重要而又广泛的用途，所以许多的化学化工工作者对其进行了广泛而又深入的研究，产生了许多不同的合成方法。G.Schmitt(J.Org.Chem.，41，3331)公开了一种制备二茂铁衍生物的方法，首先二茂铁在过量的三氯化铝作用下，然后进行乙酰化反应，生成带有羰基取代的衍生物。中国专利(ZL00102500.7)公开了一种合成二茂铁羰基衍生物的方法，在该方法中需要用到剧毒的固体光气。此外，中国专利(公开号：200510030389.5)公开了一种制备二茂铁酰基衍生物的方法，以二茂铁为原料，在卤代烷烃反应溶剂中，与乙酰化试剂、二元催化剂组成的溶剂中进行反应。以上所举方法，都存在诸如催化剂昂贵，且对环境不友好，在反应过程中需要用到挥发性的有机溶剂，反应转化率不高，选择性差的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种成本低、不使用昂贵的催化剂，环境友好，使用不易挥发的溶剂且转化率高、反应选择性好的合成茂金属羰基衍生物的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种合成茂金属羰基衍生物的方法，以其茂金属化合物为原料，反应方程式如下所示：

本发明中的茂金属化合物的金属M为铁、钴、镍中的一种，最佳为铁。

本发明上述合成含有羰基取代的茂金属衍生物的方法，其制备步骤包括：

(1)将茂金属化合物和N-甲基酰胺与离子液体相混和，然后加入反应引发剂；

(2)然后在-30℃～200℃下搅拌反应2～24个小时；反应结束后，产物从离子液体中通过重结晶(重结晶不使用其他有机溶剂，就是利用上述的离子液体)提纯。

离子液体在重结晶提纯产物后，剩下的离子液体可以继续套用下次反应，从而实现循环使用、降低生产成本的目的。

本发明步骤(1)中所述的N-甲基酰胺为N-甲基甲酰胺或N-甲基乙酰胺。

本发明步骤(1)中所述的茂金属化合物的金属为铁、钴、镍中的一种，优选为铁。