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反式-4-(4-丙基环己基)-4’-丙基联苯液晶通常有哪些合成路线?

发布时间:2026-09-17 21:01:50 编辑作者:活性达人

反式-4-(4-丙基环己基)-4'-丙基联苯(分子式C₂₄H₃₂)是含反式环己基单元的联苯类液晶单体。其合成围绕联苯骨架构建与反式环己基引入两条主线展开,实用路线有三类。

路线一:Suzuki-Miyaura偶联路线

1. 制备4-溴-4'-丙基联苯

以4-溴联苯为原料,在无水AlCl₃催化下与丙酰氯进行Friedel-Crafts酰化,得4-溴-4'-丙酰基联苯。将该酮溶于二甘醇,加入水合肼和KOH,在△回流下经黄鸣龙还原,得到4-溴-4'-丙基联苯。

2. 制备反式-4-丙基环己基硼酸

反式-4-丙基环己醇与PBr₃反应生成反式-4-丙基环己基溴。该溴化物与镁屑在无水乙醚中制成格氏试剂,于-78℃滴加至B(OCH₃)₃溶液中,室温搅拌后以HCl水解,得到反式-4-丙基环己基硼酸。

3. 交叉偶联

将反式-4-丙基环己基硼酸与4-溴-4'-丙基联苯按1.1:1摩尔比混合,加入Pd(PPh₃)₄(3 mol%)和K₂CO₃(3当量),在甲苯/乙醇/水(2:1:1)混合溶剂中于N₂保护下回流。TLC监测至溴代物消失,经水洗、干燥、柱色谱分离得目标化合物。

Suzuki偶联中,Pd(0)先氧化插入芳基溴键,随后碱促进硼酸形成硼酸盐并与Pd(II)发生金属转移,最后还原消除生成联苯-环己基C-C键。该过程不涉及环己基上任何C-C断裂,反式构型由原料完整保留。

路线二:Kumada-Corriu交叉偶联路线

1. 制备4-溴-4'-丙基联苯

方法与路线一相同。

2. 制备反式-4-丙基环己基氯化镁

将反式-4-丙基环己基氯与镁屑在无水四氢呋喃中回流引发,生成对应格氏试剂。

3. 偶联反应

在N₂保护下,向4-溴-4'-丙基联苯的四氢呋喃溶液中加入Ni(dppp)Cl₂催化剂,缓慢滴加上述格氏试剂。滴加完毕后在室温搅拌,经饱和NH₄Cl淬火、萃取、浓缩,用无水乙醇重结晶得到产物。

该路线中Ni催化剂通过氧化加成、金属转移和还原消除完成偶联。Ni(dppp)Cl₂的dppp配体具有较大空间位阻,可抑制格氏试剂与芳基溴之间的β-氢消除副反应,确保偶联选择性和收率。

路线三:汇聚式Suzuki偶联路线

1. 制备4-溴-1-(反式-4-丙基环己基)苯

使反式-4-丙基环己基硼酸与5倍量1,4-二溴苯在Pd(PPh₃)₄/K₂CO₃条件下偶联。反应结束后回收过量1,4-二溴苯,得单取代产物4-溴-1-(反式-4-丙基环己基)苯。

2. 制备反式-4-(4-丙基环己基)苯硼酸

所得溴代芳烃在无水乙醚中与正丁基锂于-78℃进行锂卤交换,再加入B(OCH₃)₃,经酸性水解得到反式-4-(4-丙基环己基)苯硼酸。

3. 最终偶联

将上述硼酸与4-溴丙苯在Suzuki条件下偶联,获得目标分子。该路线属于汇聚式合成,两个关键片段均可独立制备和纯化,适合放大生产。

合成关键点

反式构型的掌控取决于起始原料。反式-4-丙基环己醇、反式-4-丙基环己基氯或反式-4-丙基环己基硼酸在后续转化中均不涉及环己基碳骨架的断键或重排,因此立体化学确定。Suzuki偶联中应避免使用强酸条件,防止环己基脱硼或异构化;Kumada偶联则需严格无水无氧,并采用空间位阻型镍催化剂抑制副反应。

三种路线均可稳定得到高纯度反式产物。路线一条件温和、官能团容忍性高,适用于实验室小量合成;路线二步骤最短,但格氏试剂活性高,对操作要求严格;路线三便于工业化,因为中间产物可长期储存且偶联次序灵活。实际选择时可根据起始物料和设备条件决定。


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