Page 215 - 《精细化工》2020年 第10期

第 10 期 卢大顺，等: 二卤海因参与的(取代苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮类化合物的卤化反应
SOCl 2 、CaCl 2 等） [16-20] 。但以上卤代试剂仍存在各
自的缺点，如反应的选择性差、环境污染大等。因
此，发展一种绿色的卤代试剂以及卤代方法具有重
要的科学意义和应用价值。
二溴海因（DBDMH）和二氯海因（DCDMH）
作为一种环境友好型水体杀菌、灭藻剂，具有高效、
广谱、低残留、价廉等特点 [21] 。同时其可作为卤化
试剂，与其他卤代试剂相比具有活性卤含量高、贮
存稳定性好、高选择性、使用经济等优点
以上方法需使用等物质的量的酸碱催化剂（硫酸、
对 甲苯磺酸 或哌啶） 或昂贵的 金属催化 剂
[25] 。因此，发展环境友好且价廉的二卤
[RhCp*Cl 2 ] 2
海因卤代催化剂是一个值得研究的课题。碳氢活化
反应通过活化断裂 C—H 键，与各种试剂发生反应，
得到各种官能化产物，具有环境友好和原子经济性
等特点，成为绿色化学的必然趋势。在 C—H 活化
官能团化反应中，Pd 催化剂是使用最为广泛的催化
剂之一 [26-28] 。
本文以(取代苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮类化合物
为原料，以绿色环保的二卤海因作为卤源，通过 Pd
催化的碳氢卤化反应来实现该类化合物的溴代和氯
代，并对产物进行 NMR 分析。考察卤代试剂及用
量、催化剂、溶剂、反应温度等对反应的影响，对
反应条件进行优化，并在最优反应条件下考察反应
底物的适用范围。反应路线如下：
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
(取代苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮类化合物按文献
[29]所述方法制备；其余试剂均为市售国产，AR，
使用前未经任何处理。
Bruker AV 400 MHz 核磁共振波谱仪，瑞士
Bruker 公司；SHB-ⅢA 循环水式多用真空泵，上海
豫康科教仪器设备有限公司；EYELA SB-1100 旋转
·2145·
蒸发仪，上海爱朗仪器有限公司；低温冷却液体循
环泵，巩义市英峪予华仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 (取代苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮卤代化合物
（Ⅱ）的合成
以(2-溴苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮合成为例：在反
应试管中加入苯基-(吡啶-2-基)-甲酮（Ⅰa）（36.6 mg,
0.2 mmol）、DBDMH（57.2 mg, 0.2 mmol）和 Pd(OAc) 2
[22-24] 。但 （4.5 mg，0.02 mmol），加入 1,2-二氯乙烷（DCE）
2 mL，90 ℃下反应 12 h；反应完后经水洗，无水
硫酸钠干燥，脱除溶剂，薄层色谱法纯化〔V(石油
醚)∶V(乙酸乙酯)=5∶1〕得到目标化合物Ⅱa。
其余化合物的制备方法同上，溴代和氯代产物
分别使用 DBDMH 和 DCDMH 作卤代试剂，物质的
量保持不变，制得的产物谱图数据如下：
1
(2-溴苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮（Ⅱa）， HNMR
(400 MHz, CDCl 3 ), δ: 8.73 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 8.20 (d,
J = 8.0 Hz, 1H), 7.98~7.94 (dt, J 1 = 7.6 Hz, J 2 = 2.0
Hz, 1H), 7.68 (dd, J 1 = 7.6 Hz, J 2 = 1.2 Hz, 1H),
7.55~7.50 (m, 2H), 7.47 (dd, J 1 = 7.6 Hz, J 2 = 1.2 Hz,
13
1H), 7.43~7.39 (m, 1H); CNMR (100 MHz, CDCl 3 ),
δ: 195.9, 153.5, 149.4, 140.3, 137.1, 133.1, 131.6,
129.9, 127.1, 127.0, 124.0, 120.1。
(2-溴-6-甲氧基-苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮（Ⅱb），
1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ), δ: 8.68 (d, J = 4.8 Hz,
1H), 8.05 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.93~7.89 (dt, J 1 =
8.0 Hz, J 2 = 2.0 Hz, 1H), 7.65 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.60
(dd, J 1 = 8.8 Hz, J 2 = 2.4 Hz, 1H), 7.50~7.47 (m, 1H),
13
6.90 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 3.67 (s, 3H); CNMR (100 MHz,
CDCl 3 ), δ: 194.7, 157.3, 154.7, 149.0, 136.9, 135.2,
132.7, 130.0, 126.6, 123.2, 113.5, 112.9, 56.0。
1
(2,6-二溴苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮（Ⅱc），HNMR
(400 MHz, CDCl 3 ), δ: 8.72 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.28 (d,
J = 7.6 Hz, 1H), 7.97 (dt, J 1 = 8.0 Hz, J 2 = 1.6 Hz, 1H),
7.62 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.56~7.53 (m, 1H), 7.23 (t, J
13
= 8.0 Hz, 1H); CNMR (100 MHz, CDCl 3 ), δ: 194.5,
151.8, 149.8, 141.9, 137.2, 131.4, 131.2, 127.6, 123.7,
119.7。
(2-溴-6-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮（Ⅱd），
1 HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 ), δ: 8.71 (d, J = 4.8 Hz,
1H), 8.26 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.14 (dt, J 1 = 7.6 Hz, J 2 =
1.6 Hz, 1H), 7.78~7.72 (m, 2H), 7.62 (dd, J 1 = 8.0 Hz,
13
J 2 = 1.2 Hz, 1H), 7.48 (t, J = 8.0 Hz, 1H); CNMR
(100 MHz, DMSO-d 6 ), δ : 194.2, 151.6, 150.4, 140.2,
138.6, 132.3, 131.6, 130.9, 129.2, 129.0, 123.5, 119.5。
(2-溴-4-氟苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮（Ⅱe），
1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ), δ: 8.72 (d, J = 4.8 Hz,
1H), 8.20 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.96 (t, J = 7.6 Hz, 1H),
7.56~7.52 (m, 2H), 7.43 (dd, J 1 = 8.4 Hz, J 2 = 2.4 Hz,
13
1H), 7.19 (dt, J 1 = 8.4 Hz, J 2 = 2.4 Hz, 1H); CNMR
(100 MHz, CDCl 3 ), δ: 194.8, 164.6 (d, J C—F = 253.3 Hz),
153.4, 149.3, 137.2, 131.8 (d, J C—F = 9.0 Hz), 127.1, 124.0,
121.2 (d, J C—F = 9.9 Hz), 120.7 (d, J C—F = 24.5 Hz),