一种晕苯的制备方法 |
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申请号 | CN201610292961.3 | 申请日 | 2016-04-29 | 公开(公告)号 | CN105801329A | 公开(公告)日 | 2016-07-27 |
申请人 | 阜阳欣奕华材料科技有限公司; | 发明人 | 王占奇; 王雪岚; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种晕苯的制备方法。根据本发明的制备方法,该方法包括:加成步骤:用1当量的式I所示化合物与2.2~3.0当量的式II所示化合物在 碱 存在下进行加成反应,将反应产物进行 水 解 转化为式III所示化合物;关环步骤:式III所示化合物在酸存在下进行关环反应,转化为式IV所示的晕苯;根据本发明的制备方法,工艺简单、容易操作;所需原料易得、成本低廉;且收率高达80~91%;因此适合大规模生产。 | ||||||
权利要求 | 1.一种晕苯的制备方法,其特征在于,该方法包括: |
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说明书全文 | 一种晕苯的制备方法技术领域背景技术[0003] 目前,关于晕苯的制备方法主要包括如下三种: [0004] 第一种为Joost T.M.van Dijk在J.Org.Chem.1996,61,1136-1139中公开的制备方法,该方法的化学反应方程式如下: [0005] [0006] 在该方法中,需用降温至-60℃,不易操作,反应步骤多且操作繁琐,因此不适合大规模生产; [0007] 第二种为Shen,Hung-Chin等在J.Org.Chem.2005,70,10113-10116中公开的制备方法,该方法的化学反应式如下: [0008] [0009] 在该方法中,反应时间需要30小时、且用到的催化剂TpRuPPh3(CH3CN)PF6价格昂贵,不适合大规模生产; [0010] 第三种为朱玉岚等在化工新型材料2013,41(3),34-35中公开的制备方法,该方法的化学反应式如下: [0011] [0012] 在该方法中,经过两步Diels-Alder反应和两步脱羧反应,反应温度需要达到200℃,条件苛刻,反应步骤较多,且反应总收率仅为46%。 发明内容[0013] 本发明提供了一种晕苯的制备方法,解决了现有技术中存在的原料昂贵、条件苛刻,操作繁琐以及收率低的技术问题。 [0014] 本发明提供了一种晕苯的制备方法,该方法包括: [0016] 关环步骤:式III所示化合物在酸存在下进行关环反应,转化为式IV所示的晕苯; [0017] 。 [0018] 可选地,根据本发明的制备方法,在所述加成步骤中,所述碱为氢化钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠。 [0019] 可选地,根据本发明的制备方法,所述氢化钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠为2.4~3.2当量。 [0020] 可选地,根据本发明的制备方法,所述加成步骤在下述溶剂中的一种中进行反应:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和六甲基磷酰胺。 [0021] 可选地,根据本发明的制备方法,在所述加成步骤中: [0022] 当所述碱为氢化钠,所述溶剂为二甲基亚砜时,反应温度为50~80℃,反应时间为5~7小时。 [0023] 可选地,根据本发明的制备方法,在所述关环步骤,所述酸为甲烷磺酸或三氟甲磺酸。 [0024] 可选地,根据本发明的制备方法,所述甲烷磺酸或三氟甲磺酸为6~20当量。 [0025] 可选地,根据本发明的制备方法,所述关环步骤在二氯甲烷溶剂中进行反应。 [0026] 可选地,根据本发明的制备方法,所述酸为甲烷磺酸、溶剂为二氯甲烷时;其中,[0027] 所述甲烷磺酸在-10~0℃滴加至反应体系; [0028] 在所述甲烷磺酸滴加完毕后,反应体系在20~30℃反应90~150min,得到式IV所示晕苯。 [0029] 本发明有益效果如下: [0030] 根据本发明的制备方法,工艺简单、反应条件温和、容易操作;所需原料易得、成本低廉;且收率高达80~91%;因此适合大规模生产。 具体实施方式[0031] 具体的实施方式仅为对本发明的说明,而不构成对本发明内容的限制,下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。 [0032] 根据本发明晕苯的制备方法,该方法包括: [0033] 加成步骤:用1当量的式I所示化合物与2.2~3.0当量的式II所示化合物在碱存在下进行加成反应,将反应产物水解转化为式III所示化合物; [0034] 关环步骤:式III所示化合物在酸存在下进行关环反应,转化为式IV所示的晕苯; [0035] 。 [0038] 在本发明晕苯的制备方法中,制备方法采用加成和关环两个步骤,工艺简单;选用式I所示化合物和式II所示化合物为原料,所选原料易得、成本低廉;式I所示化合物和式II所示化合物的用量采用上述的用量时,会使反应充分发生,并使反应产生的副产物量降至最低,增加产品的纯度,使收率提高。 [0039] 根据本发明的一种实施方式,在加成步骤中,碱为氢化钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠。 [0040] 根据本发明晕苯的制备方法,加成步骤的反应类型为亲核加成反应,碱性强弱是影响亲核加成反应的因素之一;在本制备方法中,选用的氢化钠、叔丁醇钾和叔丁醇钠都为强碱,促进了亲核试剂的生成,加快了反应的速率,缩短了反应的时间,简化了工艺。 [0041] 根据本发明的一种实施方式,氢化钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠为2.4~3.2当量。 [0042] 根据本发明晕苯的制备方法,9,10-二氢蒽有两个反应位点,因此1当量的9,10-二氢蒽,采用2当量以上的氢化钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠时,可以使反应充分发生,得到式III所述化合物;当采用低于3.2当量氢化钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠时,会使反应产生的副产物量降至最低,增加产品纯度,提高产品收率。 [0043] 根据本发明的一种实施方式,加成步骤在下述溶剂中的一种中进行反应:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和六甲基磷酰胺。 [0044] 根据本发明的一种实施方式,在加成步骤中: [0045] 当碱为氢化钠,溶剂为二甲基亚砜时,反应温度为50~80℃,反应时间为5~7小时。 [0046] 根据本发明晕苯的制备方法,反应温度和反应时间选用上述数值范围时,会使反应产生的副产物量降至最低,增加产品的纯度,提高产品的收率;反应温度在50~80℃,反应条件温和,且容易控制,操作简单。 [0047] 加成步骤的具体过程为:将1当量的式I所示化合物、2.2~3.0当量的式II所示化合物和溶剂加入反应器中并搅拌均匀,将2.4~3.2当量的碱缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至50~80℃反应5~7h(得到中间体的钠盐),将反应液降温至20~25℃(室温)后,向反应液中加入甲醇和水进行水解(钠盐水解反应很快,加入甲醇和水,摇匀即可得到水解产物),得到含有式III所示化合物的反应液,在反应液中加入二氯甲烷后进行分液,用二氯甲烷对水相进行萃取,将有机相合并,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液; [0048] 根据本发明的一种实施方式,在关环步骤,酸为甲烷磺酸或三氟甲磺酸。 [0049] 根据本发明晕苯的制备方法,所用的甲烷磺酸和三氟甲磺酸均为强酸,能有效的促进式III所示的化合物进行关环反应,得到式IV所示的晕苯。 [0050] 根据本发明的一种实施方式,甲烷磺酸或三氟甲磺酸为6~20当量。 [0051] 根据本发明晕苯的制备方法,甲烷磺酸或三氟甲磺酸的用量采用上述的用量时,会使反应产生的副产物量降至最低,增加产品的纯度,提高产品收率。 [0052] 根据本发明的一种实施方式,关环步骤在二氯甲烷溶剂中进行反应。 [0053] 根据本发明晕苯的制备方法,在加成步骤中,由于生成的式III所示化合物在二氯甲烷中的溶解度良好,从而能使式III所示化合物得到充分反应,提高产品收率。 [0054] 根据本发明的一种实施方式,当酸为甲烷磺酸、溶剂为二氯甲烷时;其中,[0055] 甲烷磺酸在-10~0℃滴加至反应体系; [0056] 在甲烷磺酸滴加完毕后,反应体系在20~30℃反应90~150min,得到式IV所示晕苯。 [0057] 根据本发明晕苯的制备方法,甲烷磺酸是一种强酸,将甲烷磺酸直接大量加入反应中,会放出大量的热,使反应加剧,所以甲烷磺酸加入反应体系时需要在低温下滴加;反应温度和反应时间选用上述的数值范围时,会使反应产生的副产物量降至最低,增加产品的纯度,提高产品收率。同时,反应温度控制在-10~0℃和20~30℃,反应充分,且反应条件温和,操作简单。 [0058] 关环步骤的具体过程为:将式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将6~20当量的酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-10~0℃至酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至20~30℃反应90~150min,得到含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液;将含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品用水洗后,用甲醇洗得到产品。 [0059] 根据本发明晕苯的制备方法提供的可选因素较多,根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例,实施例仅用于对本发明进行进一步描述,并不对本发明构成限制。下面将结合实施例对本发明进行进一步的说明。 [0060] 实施例1 [0061] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、38g(0.22mol,2.2eq)式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀,将9.6g(0.24mol,2.4eq)60%的氢化钠缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至50℃反应5h,降温至20℃,依次向反应液中加入10ml甲醇和300ml水进行水解,在反应液中加入200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将58g(0.6mol,6eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-7~-10℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至20℃反应90min,得到含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液;将含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到26.6g产品,产品收率为 88.70%。 [0062] 将得到的产品进行了熔点测定,测得的熔点为425~427℃。 [0063] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0064] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0065] 实施例2 [0066] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、52g(0.3mol,3eq)式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀,将13.3g(0.32mol,3.2eq)60%的氢化钠缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至80℃反应7h,降温至20℃,依次向反应液中加入10ml甲醇和300ml水进行水解,在反应液中加入 200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将192g(2mol,20eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-3~0℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至30℃反应150min,得到含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液;将含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到26.0g产品,产品收率为86.70%。 [0067] 将得到的产品进行了熔点测定,测得的熔点为425~427℃。 [0068] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0069] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0070] 实施例3 [0071] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、45g(0.26mol,2.6eq)式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀,将10.8g(0.27mol,2.7eq)60%的氢化钠缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至60℃反应6h,降温至20℃,依次向反应液中加入10ml甲醇和300ml水进行水解,在反应液中加入200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将124.8g(1.3mol,13eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-5~-7℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至25℃反应120min,得到式含有IV所示化合物(晕苯)的反应液;将含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到26.2g产品,产品收率为 87.36%。 [0072] 将得到的产品进行了熔点测定,测得的熔点为425~427℃。 [0073] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0074] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0075] 实施例4 [0076] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、43g(0.25mol,2.5eq)式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀,将11.6g(0.29mol,2.9eq)60%的氢化钠缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至70℃反应6h,降温至20℃,然后依次向反应液中加入10ml甲醇和300ml水进行水解,在反应液中加入200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将106g(1.1mol,11eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-6~-8℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至28℃反应100min,得到含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液;将含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到25.3g产品,产品收率为84.36%。 [0077] 将得到的产品进行了熔点测定,测得的熔点为425~427℃。 [0078] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0079] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0080] 实施例5 [0081] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、38g(0.23mol,2.3eq)式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀,将9.2g(0.23mol,2.3eq)60%的氢化钠缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至60℃反应6h,降温至20℃,依次向反应液中加入10ml甲醇和300ml水进行水解,在反应液中加入200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将96g(1mol,10eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-3℃~0℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至25℃反应120min,得到含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液;将含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到27.2g产品,产品收率为90.67%。 [0082] 将得到的产品进行了熔点测定,得到的熔点为425~427℃。 [0083] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0084] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0085] 实施例6 [0086] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、38g(0.23mol,2.3eq)式II所示化合物和300ml二甲基甲酰胺加入反应器中并搅拌均匀,将9.2g(0.23mol,2.3eq)60%的氢化钠缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至60℃反应6h,降温至20℃,依次向反应液中加入10ml甲醇和300ml水进行水解,在反应液中加入200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将96g(1mol,10eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-3℃~0℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至25℃反应120min,得到含有IV所示化合物(晕苯)的反应液;将式含有IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到26.5g产品,产品收率为88.33%。 [0087] 将得到的产品进行了熔点测定,测得的熔点为425~427℃。 [0088] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0089] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0090] 实施例7 [0091] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、38g(0.23mol,2.3eq)式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀,将25.8g(0.23mol,2.3eq)叔丁醇钾缓慢加至搅拌的反应器中,加毕,缓慢升温至60℃反应6h,降温至20℃,依次向反应液中加入10ml甲醇、300ml水进行水解,在反应液中加入200ml二氯甲烷进行分液,分液得到的水相用二氯甲烷萃取,将萃取得到的有机相合并后,水洗两次,饱和食盐水洗一次,得到含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液。然后进行关环步骤,将含有式III所示化合物的二氯甲烷溶液降温,将96g(1mol,10eq)甲烷磺酸缓慢滴加至二氯甲烷溶液中,反应体系保持在-3℃~0℃至甲烷磺酸滴加完毕;将反应体系缓慢升温至25℃反应120min,得到式含有IV所示化合物(晕苯)的反应液;将式含有式IV所示化合物(晕苯)的反应液过滤,得到粗品,将粗品水洗,甲醇洗,得到24.0g产品、产品收率为80.00%。 [0092] 将得到的产品进行了熔点测定,测得的熔点为425~427℃。 [0093] 将得到的产品进行了1HNMR检测,1HNMR图谱解析数据如下:1HNMR(500MHz,CDCl3):8.38(s,12H)。 [0094] 将得到的产品进行了Lc-Ms检测,得到的m/e值为300。 [0095] 实施例8 [0096] 根据本发明晕苯的制备方法,首先进行加成步骤,将18g(0.1mol,1eq)式I所示化合物、38g(0.23mol,2.3eq式II所示化合物和300ml二甲基亚砜加入反应器中并搅拌均匀, |