[发明专利]利用质子酸催化傅克酰基化反应的方法

说明书

本发明提供一种实施傅克酰基化反应的方法，包括在微通道反应器中使芳烃类化合物、酰化试剂及质子酸催化剂进行反应。优选地，本发明在微通道反应器中进行不活泼芳烃类化合物的傅克酰基化反应。本发明采用质子酸催化剂，从根本上解决傅克酰基化反应催化剂吸附、污染问题；采用微通道反应器工艺，解决反应连续性差、放大效应明显等问题。

技术领域

本发明属于有机化学反应领域，具体涉及利用质子酸催化傅克酰基化反应的方法。

背景技术

现有傅克酰基化反应大多采用AlCl₃等路易斯酸催化剂，在酰基化反应中，酰基化试剂和产物都能与催化剂形成稳定的配合物，因此催化剂的用量往往需要高于当量，并且AlCl₃难于回收，产生大量的铝盐工业废水，不仅为反应后处理带来不便，而且造成了极大的资源浪费并带来环境问题。

传统傅克酰基化反应采用间歇釜式反应方式，这种非连续的操作造成批次差异大，放大效应明显，生产效率低等劣势。以上两点，极大地限制了酰基化反应在实验室和工业上的应用。

“Highly Selective Catalytic Friedel-Crafts Acylation of ActivatedAromatic Compounds Using the I₂.DMF Complex as Catalyst”(Faouzi Guenadil etal.,Letters in Organic Chemistry,2008,5(8):665-668)介绍了利用活性芳香族化合物合成芳香酮的新方法，该方法利用I₂-DMF催化傅克酰基化反应，相比于利用I₂，该方法的废物排放少、能源消耗低。然而，该方法需使用经-OH、-NH₂等取代基团活化的芳烃类化合物底物。

CN107417504A涉及一种三氟乙酸催化的傅克酰基化反应，包括：酸酐或羧酸在三氟乙酸和/或三氟乙酸酐的催化作用下，与芳烃类化合物反应得到傅克酰基化产物。然而，该反应方法对于不活泼的芳烃类化合物底物，需要在100-110℃的温度或微波加热条件下长时间进行。

发明内容

为解决上文提到的问题，本发明利用微通道反应器实现芳烃类化合物傅克酰基化反应，从合成方法、工艺入手，采用质子酸作为催化剂，从根本上解决傅克酰基化反应催化剂吸附、污染问题；采用微通道反应器工艺，解决反应连续性差、放大效应明显等问题，将促进酰基化反应在实验室和工业上相关领域的应用与技术升级。

具体而言，本发明提供一种实施傅克酰基化反应的方法，其特征在于，所述方法包括：在微通道反应器中使用质子酸作为催化剂使芳烃类化合物与酰化试剂发生反应。

在一个或多个实施方案中，所述芳烃类化合物为不活泼的芳烃类化合物，优选为无取代或烃基取代的芳烃类化合物；更优选地，所述芳烃类化合物选自：任选被1-4个选自C1-C6烷基的取代基取代的苯和任选被1-4个选自C1-C6烷基的取代基取代的萘。

在一个或多个实施方案中，所述芳烃类化合物选自：任选被1-4个选自C1-C6烷氧基的取代基取代的苯，任选被1-4个选自C1-C6烷氧基的取代基取代的萘，和二苯醚。

在一个或多个实施方案中，所述芳烃类化合物选自：苯、萘、烃基取代的苯、烃基取代的萘或二苯醚。

在一个或多个实施方案中，所述酰化试剂选自：酰卤、酸酐、有机羧酸或其组合；优选选自：碳原子数为1-6的酰卤、酸酐、有机羧酸或其组合。

在一个或多个实施方案中，所述质子酸的结构通式为：

其中，X为氢氧根、C1-C6烷基或卤素取代的C1-C6烷基，Y为C、S＝O或P-OH。