[发明专利]基于非离子表面活性剂的胶束催化和萃取分离耦合方法

说明书

本发明公开了基于非离子表面活性剂的胶束催化和萃取分离耦合方法，属于化学合成技术领域。本发明利用M2070水溶液为反应介质，催化乌尔曼C‑S偶联反应，并在反应完全后直接加热到浊点萃取分离出产物。本发明方法条件温和，操作方便，反应废液中有机物的含量少，环境污染小，绿色环保；同时产率芳砜产率可达75％以上，萃取产率达100％，适合于工业化大生产。

技术领域

本发明涉及基于非离子表面活性剂的胶束催化和萃取分离耦合方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

非离子表面活性剂是一大类表面活性剂，与其他表面活性剂不同的是，非离子表面活性剂具有特殊的浊点现象。非离子表面活性剂在水溶液中，随着温度的上升，在溶液升至一定温度值时出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相，这个温度被称之为表面活性剂的浊点(Cloud point)。这个现象是可逆的，溶液冷却后，即可恢复成清亮的均一相。出现浊点的原因：非离子表面活性剂通过分子中醚氧原子或羟基氧原子与水形成氢键而溶于水。但是氢键的特性是在低温时牢固，但随着温度的上升而减弱，并最终断裂，表面活性剂从溶液中析出，体系从均相变成非均相。

近年来，胶束催化方法因为绿色的反应介质而倍数青睐。目前胶束催化几乎应用在所有的有机反应中。其中乌尔曼C-S偶联反应是合成芳砜的有效工具，而芳砜在医药，农药等方面有巨大潜力。胶束催化在乌尔曼C-S偶联反应中也适用。虽然反应介质做到了绿色化，比如水相反应代替了有机相反应，但是目前报道的水相胶束催化反应在反应完成之后，有机物与水相的分离还是会用到大量有机溶剂，比如乙酸乙酯，石油醚，二氯甲烷，氯仿等。

发明内容

为了最大程度的实现绿色化，本发明引入浊点萃取技术，它是一种特殊的液-液萃取技术。主要工作原理是利用非离子表面活性剂特有的浊点特性，升温到达表面活性剂的浊点，会形成两相(富水相和富表相)体系，从而冷却分离产物。整个过程十分简单可取，成本低廉，安全性高，分相时间短等优点。

本发明采用的技术方案是：

本发明的目的是提供一种基于非离子表面活性剂的胶束催化和萃取分离耦合方法，所述方法包括如下步骤：

(1)在溶剂中，以卤代芳烃和芳基亚磺酸钠作为底物，在非离子表面活性剂M2070(结构式如下)和铜盐催化作用下发生乌尔曼C-S偶联反应；

(2)反应完成后，加入无机盐，加热到80～100℃(表面活性剂的浊点)，浊点萃取分层为下层的富水相和上层的富表相；取出富表层，将富表相(含有大量的表面活性剂和反应物质)加热，离心析出表面活性剂，取上清液，分离得到芳砜类化合物；同时，析出的表面活性剂可回收重复使用；

M2070的结构式。

在本发明的一种实施方式中，所述卤代芳烃的结构如下所示：

其中，X为F、Cl、Br、I；R₁选自氢、C1-6烷基、C1-6烷氧基、硝基、氰基、芳基、杂环基。

在本发明的一种实施方式中，所述卤代芳烃优选碘苯，对碘苯甲醚，对溴苯甲醚，对碘甲苯，对溴甲苯。

在本发明的一种实施方式中，所述芳基亚磺酸钠的结构如下所示：

其中，R₂选自氢、C1-6烷基、C1-6烷氧基、硝基、氰基、芳基、杂环基。

在本发明的一种实施方式中，所述芳基亚磺酸钠优选对甲苯亚磺酸钠，对氯苯亚磺酸钠。

在本发明的一种实施方式中，所述非离子表面活性剂相对溶剂的质量浓度为0.1％～15％。优选2％-15％。