[发明专利]一种二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机金属化合物合成领域，具体涉及一种二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐的制备方法。

背景技术

芳烃的金属化反应是有机合成中的一种重要的转化，通过该转化可以进一步实现芳烃区域选择性的官能化反应，得到各种各样的芳烃衍生物。常规上，芳烃的去质子化（即金属化反应）一般使用如烷基锂（RLi）或胺基锂（R₂NLi）等锂碱来实现。然而由于这些锂碱的反应活性过高，常常引起一些难以预料的副反应。采用这些锂碱的另外一个缺点是室温下这些锂碱（主要至胺基锂）的四氢呋喃溶液不稳定，因此使用时往往需要原位进行生成。此外，采用这些锂碱对芳烃去质子化的时候，常常需要使用非常低的温度（-70～-90℃），这导致了这些反应的放大比较困难并且能够适用的溶剂比较有限，一般为四氢呋喃/正己烷。

保罗·克内歇尔等人报道了二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐（CAS号：898838-07-8）的应用（Org.Lett.,Vol.8,No.24,2006），采用该氨基镁类化合物可以实现芳烃的去质子化。同锂碱试剂相比，该氨基镁类化合物可以容忍各种活泼的官能团，如酯基、硝基甚至酮羰基。通过对含有酯基的芳烃进行去质子化后，再与苯甲酰氯反应实现苯甲酰化，具体过程用反应式表示如下：

保罗·克内歇尔等人还公开了一种二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐（TMPMgCl·LiCl）的制备方法（Org.Lett.,Vol.8,No.24,2006；WO2008/087057A1），该制备方法包括如下步骤：在氮气保护下，向250mL反应瓶中加入新鲜滴定的i-PrMgCl·LiCl（100mL，1.2M的四氢呋喃溶液，120mmol），然后在室温下滴加2,2,6,6-四甲基哌啶（TMPH）（19.8g，126mmol，1.05equiv），反应混合物在室温下搅拌24h反应完成，得到TMPMgCl·LiCl的溶液，产物浓度采用苯甲酸的四氢呋喃溶液进行滴定，滴定时以4-苯偶氮二苯胺（4-(phenylazo)diphenylamine，CAS：101-75-7）作为指示剂，颜色由黄色变成紫色说明达到滴定终点。

该二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐的制备方法中，需要采用i-PrMgCl·LiCl溶液作为原料，同i-PrMgCl溶液相比，i-PrMgCl·LiCl溶液的市售价格昂贵得多，而且高浓度的i-PrMgCl·LiCl溶液比较难以获得，因此采用i-PrMgCl溶液代替i-PrMgCl·LiCl溶液合成二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐意义十分重大。然而，采用i-PrMgCl溶液用于合成二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐碰到的另外一个问题是转化率不够高。

发明内容

本发明提供了一种二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐的制备方法，该制备方法使用的试剂便宜，而且反应的转化率较高。

一种二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体保护下，将无水氯化锂、2,2,6,6-四甲基哌啶和催化量的1,10-菲啰啉分散于有机溶剂中，然后在搅拌条件下，0-50℃温度时滴加异丙基氯化镁的溶液，滴完后保温进行反应，反应完全后经过处理得到所述的二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐的溶液。

本发明中，通过向反应体系中加入催化量的1,10-菲啰啉（CAS：5144-89-8），使异丙基氯化镁、氯化锂和2,2,6,6-四甲基哌啶一锅进行反应，以较高的收率得到了产品二氯化镁(2,2,6,6-四甲基哌啶)锂盐。其中，1,10-菲啰啉能使反应收率提高的原因可能是：1,10-菲啰啉所含有的N与氯化锂的锂离子配位，增加氯化锂的溶解性能，并同时与异丙基氯化镁的镁进行配位，增加了该格式试剂的反应活性。

作为优选，所述的惰性气体为氮气或者氩气。

作为优选，所述的1,10-菲啰啉的用量为所述的2,2,6,6-四甲基哌啶的摩尔量的0.1～1%，进一步优选为0.1～0.5%；所述的1,10-菲啰啉的用量过低，催化效果不明显，产率得不到足够的提高，1,10-菲啰啉的用量过高，有可能会在反应体系中引入杂质，影响后续使用。

本发明中，所述的2,2,6,6-四甲基哌啶、无水氯化锂和异丙基氯化镁的用量大致相等即可，作为优选，所述的2,2,6,6-四甲基哌啶、无水氯化锂和异丙基氯化镁的摩尔比为1:0.9～1.2:0.9～1.2，此时，能够使原料较充分的反应完全，减少未反应的原料。