[发明专利]一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法

说明书

 

技术领域

     本发明属于精细化工合成技术领域，具体涉及一种反应完全、收率高的1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法。

技术背景

     1-溴-3,5-二甲基金刚烷作为盐酸美金刚烷中间体，它主要由1,3-二甲基金刚烷溴化而来。文献报道中制备方法主要有以下几种：方法一：RU2309940涉及的1,3-二甲基金刚烷溴化方法是将液溴直接滴加到沸腾的1,3-二甲基金刚烷中，反应完，直接蒸掉过量的溴，液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比为2~8:1或3~6:1，收率为63%~75%。方法二：文献Tetrahedron Vol，43，No.21,pp,4905-4916,1987提及的溴化方法是液溴直接滴加到1,3-二甲基金刚烷，升温80℃反应5小时，液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比为2:1，收率为85%。WO2010015415涉及的溴化条件是液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比为2.5~5:1，温度50℃~100℃，最高收率为90%。

    上述合成1-溴-3,5-二甲基金刚烷路线中，主要存在液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比低，原料将反应不完全或反应温度高，容易产生多溴化物，从而没有达到最理想的反应收率。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能得到高收率、具有广泛工业前景的盐酸美金刚烷中间体1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成工艺。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的合成方法包括如下步骤：

1）所述的原料1,3-二甲基金刚烷、目标产物1-溴-3,5-二甲基金刚烷的结构式分别如式（Ⅰ）、式（Ⅱ）所示：

                  

2）将如式（Ⅰ）所示的原料1,3-二甲基金刚烷和催化剂加入反应器中，升温到35℃~80℃，滴加液溴，滴完后保温反应时间为1~24小时，气相检测至原料1,3-二甲基金刚烷反应完后，蒸出过量的液溴，经过后处理得到如式（Ⅱ）所示的1-溴-3,5-二甲基金刚烷，所述的液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比为5~14：1。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的催化剂为或紫外光源，所述的偶氮类自由基引发剂或过氧化类自由基引发剂的投料量为1,3-二甲基金刚烷质量的2-4%。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的反应温度45℃~70℃，反应时间4~12小时。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的反应温度60℃~65℃，反应时间6-8小时。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的回收液溴循环利用。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的后处理方法为：反应液蒸出过量液溴后降温到35℃，用三氯甲烷萃取二次，得到的有机相用无水硫酸钠干燥，过滤减压蒸去三氯甲烷后得目标产物1-溴-3,5-二甲基金刚烷。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比为9~10:1。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的偶氮类自由基引发剂为偶氮异丁腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的过氧化类自由基引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化环己酮。

所述的一种1-溴-3,5-二甲基金刚烷的合成方法，其特征在于所述的紫外光源为220~400纳米的光源，优选为波长300~380纳米的光源。

   通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

   1）本发明通过提高液溴与1,3-二甲基金刚烷的摩尔比，原料1,3-二甲基金刚烷反应完全，反应温度适中，避免生成多溴化物，从而提高了反应收率和产品的质量；

2）本发明通过加入催化剂，降低了反应温度，减少了反应副产物的产生，提高了反应选择性，而且一定程度了节省了能源，降低生产成本；

4）本发明的回收液溴可以循环套用，降低成本；

3）本发明的工艺简单，条件温和，操作方便，得到的产物1,3-二甲基金刚烷收率高，达95%以上，纯度99.2%以上，是一条具有广泛工业化前景的合成路线。

具体实施方式