CN101323576B - 4-硝基-1,8-萘二甲酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了4-硝基-1，8-萘二甲酸的制备方法，选用硝酸铈铵与苊反应得4-硝基-1，8-萘二甲酸，其中，醋酸为溶剂，聚乙二醇-400为相转移催化剂，硝酸铈铵为硝化剂和氧化剂，苊∶硝酸铈铵∶聚乙二醇-400摩尔比：1∶1.0-3.0∶0.14-2.8。本发明的制备方法选用硝酸铈铵与苊反应一步得到目标产物，简化了操作，缩短了反应时间，消除了污染，节能环保。

Description

4-硝基-1,8-萘二甲酸的制备方法
技术领域
本发明涉及化合物的制备方法，具体涉及4-硝基-1，8-萘二甲酸的制备方法。
背景技术
4-硝基-1，8-萘二甲酸是有机合成中间体，可用作酸性亮黄FF、分散荧光黄染料等的中间体，在精细有机化工领域占据重要地位。目前，4-硝基-1，8-萘二甲酸主要是以苊为原料，经硝酸硝化，再通过重铬酸钠氧化而得到。此方法需要二步才能完成。此法对设备腐蚀严重，对环境有污染。也可用5-硝基苊为原料，通过重铬酸钠氧化而得到。
发明内容
本发明的目的在于：提供4-硝基-1，8-萘二甲酸的制备方法，选用苊、硝酸铈铵(CAN)为原料，一步得到目标化合物，简化操作，缩短反应时间，方便分离，无污染。
本发明的技术解决方案是：该制备方法选用苊与硝酸铈铵反应得4-硝基-1，8-萘二甲酸，其中，醋酸为溶剂，聚乙二醇-400(PEG-400)为相转移催化剂，硝酸铈铵既为硝化剂又为氧化剂。
本发明的4-硝基-1，8-萘二甲酸制备方法中，制备方法的反应方程式如下：
Figure GSB00000267616900021
本发明的4-硝基-1，8-萘二甲酸制备方法中，具体制备方法如下：苊∶硝酸铈铵∶聚乙二醇-400依摩尔比1∶1.0～3.0∶0.14～2.8溶于醋酸中，加热到30～70℃，反应1.3～2.0h，用TLC跟踪反应，展开剂为丙酮-石油醚，丙酮-石油醚的体积比1∶5，反应产物倒入冰水中析出黄色沉淀，水洗2-3次得粗品，粗品用乙醇重结晶得4-硝基-1，8-萘二甲酸。
本发明的4-硝基-1，8-萘二甲酸制备方法中，以微波辐射为加热方法，具体制备方法如下：苊∶硝酸铈铵∶聚乙二醇-400依摩尔比1∶1.0～3.0∶0.14～1.41溶于醋酸放入微波反应器中进行反应，反应条件为Power：10-40w；Ramp Time：2-6min；HoLd Time：2-9min；Temperature：40-65℃；Pressure：2-20PSI；用TLC跟踪反应，展开剂为丙酮-石油醚体积比1∶5；反应完成后冷却，析出黄色沉淀，水洗2-3次，用乙醇重结晶，干燥后，得4-硝基-1，8-萘二甲酸。
本发明具有以下优点：(1)选用绿色化学品硝酸铈铵做为硝化剂和氧化剂，简便了操作，缩短了反应时间，降低了生产成本；(2)选用聚乙二酸-400为相转移催化剂，提高了反应的选择性；(3)原料苊易得，在高温煤焦油中，苊含量达1.2％～1.8％。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
在锥形瓶中加入1.542g(10mmol)苊、40mL90％的醋酸(体积分数)、0.223g(0.56mmol)聚乙二醇-400、13.710g(25mmol)硝酸铈铵，安装回流装置，加热到30℃，反应2.0h，其中，TLC跟踪，展开剂为丙酮-石油醚(体积比1∶5)，将反应产物倒入冰水中，析出黄色沉淀，抽滤，固体经过2-3次水洗，每次30mL，得粗产品3.901g，粗品用15mL 95％的乙醇重结晶，干燥后得到4-硝基-1，8-萘二甲酸。重量：2.060g，产率：78.9％，mp：151℃-153℃，文献值(140℃-150℃分解)，IR：Vmax(KBr压片，cm-1)，3127(-OH)，1623(C＝O)、1595、1508、1400(萘环骨架振动)，1508、1325(-NO2)，818、777(＝C-H)，MS：m/z(M+H)+260.9，1HNMR(DMSO-d6)δ：8.60(s，1H)，8.58(s，1H)，7.48(d，1H)，8.51(d，1H)，7.47(d，1H)，7.75(m，1H)7.35(d，1H)。
实施例2
在反应瓶中加入154.2g(1mol)苊，0.5L90％的醋酸(体积分数)，282.1g(0.705mol)聚乙二醇-400，1644.0g(3mol)硝酸铈铵，加热到50℃，反应1.6h，其中TLC跟踪，展开剂为丙酮-石油醚(体积比1∶5)，将反应产物倒入冰水中得黄色沉淀，抽滤，固体经过2-3次水洗，每次30mL，得粗产品388.4g，粗品用1L 95％的乙醇重结晶，干燥后得到4-硝基-1，8-萘二甲酸。重量：203.8g，产率：78.1％，mp：151℃-152.7℃，文献值(140℃-150℃分解)，IR：Vmax(KBr压片，cm-1)，3125(-OH)，1628(C＝O)、1597、1510、1400(萘环骨架振动)，1510、1327(-NO2)，820、779(＝C-H)，MS：m/z(M+H)+260.5，1HNMR(DMSO-d6)δ：8.61(s，1H)，8.58(s，1H)，7.48(d，1H)，8.52(d，1H)，7.47(d，1H)，7.76(m，1H)7.36(d，1H)。
实施例3
在反应瓶中加入154.2g(1mol)苊，0.5L90％的醋酸(体积分数)，282.1g(0.705mol)聚乙二醇-400，1644.0g(3mol)硝酸铈铵，加热到70℃，反应1.5h，其中TLC跟踪，展开剂为丙酮-石油醚(体积比1∶5)，将反应产物倒入冰水中得黄色沉淀，抽滤，固体经过2-3次水洗，每次30mL，得粗产品388.4g，粗品用1L 95％的乙醇重结晶，干燥后得到4-硝基-1，8-萘二甲酸。重量：203.8g，产率：78.1％，mp：151℃-152.7℃，文献值(140℃-150℃分解)，IR：Vmax(KBr压片，cm-1)，3125(-OH)，1628(C＝O)、1597、1510、1400(萘环骨架振动)，1510、1327(-NO2)，820、779(＝C-H)，MS：m/z(M+H)+260.5，1HNMR(DMSO-d6)δ：8.61(s，1H)，8.58(s，1H)，7.48(d，1H)，8.52(d，1H)，7.47(d，1H)，7.76(m，1H)7.36(d，1H)。
实施例4
在反应瓶中加入0.154g苊，溶于2mL90％的醋酸(体积分数)，加入0.5mLPEG-400，0.548g(1mmol)硝酸铈铵混匀，放入微波反应器中进行反应，反应条件为Power：10w；RampTime：6min；HoLd Time：9min；Temperature：60℃；Pressure：40PSI；用TLC跟踪反应，展开剂为丙酮-石油醚(体积比1∶5)，反应完成后冷却，析出黄色沉淀，水洗2-3次，乙醇重结晶，干燥得产品。产品重0.198g，产率：75.9％，mp：149.5℃-151.2℃，文献值(140℃-150℃分解)，IR：Vmax(KBr压片，cm-1)，3123(-OH)，1623(C＝O)、1596、1505、1400(萘环骨架振动)，1505、1322(-NO2)，816、775(＝C-H)，MS：m/z(M+H)+260.3，1HNMR(DMSO-d6)δ：8.60(s，1H)，8.58(s，1H)，7.48(d，1H)，8.51(d，1H)，7.47(d，1H)，7.75(m，1H)7.35(d，1H)。
实施例5
在反应瓶中加入0.154g苊，溶于4mL90％的醋酸(体积分数)，加入0.5mLPEG-400，1.096g(2mmol)硝酸铈铵混匀，放入微波反应器中进行反应，反应条件为Power：40w；RampTime：2min；HoLd Time：3min；Temperature：40℃；Pressure：10PSI；TLC跟踪反应，展开剂为丙酮-石油醚(体积比1∶5)，反应完成后冷却，析出黄色沉淀，水洗2-3次，用乙醇重结晶，干燥后得产品。产品重0.205g，产率：78.5％，mp：150.4℃-152.8℃，文献值(140℃-150℃分解)，IR：Vmax(KBr压片，cm-1)，3125(-OH)，1625(C＝O)、1600、1510、1399(萘环骨架振动)，1510、1319(-NO2)，818、778(＝C-H)，MS：m/z(M+H)+260.5。1HNMR(DMSO-d6)δ：8.60(s，1H)，8.58(s，1H)，7.49(d，1H)，8.52(d，1H)，7.47(d，1H)，7.74(m，1H)7.35(d，1H)。

Claims (3)

1.4-硝基-1，8-萘二甲酸制备方法，其特征在于：该制备方法选用硝酸铈铵与苊反应得4-硝基-1，8-萘二甲酸，其中，醋酸为溶剂，聚乙二醇-400为相转移催化剂，硝酸铈铵为硝化剂和氧化剂。
2.根据权利要求1所述的4-硝基-1，8-萘二甲酸制备方法，其特征在于具体制备方法如下：苊∶硝酸铈铵∶聚乙二醇-400依摩尔比1∶1.0～3.0∶0.14～2.8溶于醋酸加热到30～70℃，反应1.3～2.0h，用TLC跟踪反应，展开剂为丙酮-石油醚，丙酮-石油醚的体积比1∶5，反应产物倒入冰水中析出黄色沉淀，水洗2-3次得粗产品，粗品用乙醇重结晶得4-硝基-1，8-萘二甲酸。
3.根据权利要求1所述的4-硝基-1，8-萘二甲酸制备方法，其特征在于：以微波辐射为加热方法，具体制备方法如下：苊∶硝酸铈铵∶聚乙二醇-400依摩尔比1∶1.0～3.0∶0.14～1.41溶于醋酸放入微波反应器中进行反应，反应条件为Power：10-40w；Ramp Time：2-6min；HoLd Time：2-9min；Temperature：40-65℃；Pressure：2-20PSI；其中，TLC跟踪反应，展开剂为丙酮-石油醚，丙酮-石油醚的体积比1∶5；反应完成后冷却，析出黄色沉淀，水洗2-3次，用乙醇重结晶，干燥得4-硝基-1，8-萘二甲酸。
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