CN102241579A - 一种蒽醌的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种蒽醌的合成方法,属有机化合物制备技术领域,采用酸性离子液体作为溶剂和催化剂,在低于大气压状态下加热,使邻苯甲酰基苯甲酸环合脱水,将产品蒽醌升华收集得到,产品无须进一步纯化,离子液体可重复利用多次。本发明所述离子液体用量为邻苯甲酰基苯甲酸质量的4-8倍,反应温度为120-180℃,反应时间为3-10h,压力为5-50mmHg。由于离子液体自身的特性,反应过程中不产生废气、废水、废渣等工业三废,是一个绿色的化学过程,最大限度地降低了对环境的污染。本发明具有工艺简单,收率高,环境友好,成本低廉的优点,是一种适合工业化生产的方法。
Description
技术领域
本发明为一种蒽醌的合成方法,属有机化合物制备技术领域。
背景技术
本发明涉及一种蒽醌的合成方法。
蒽醌是一种用途广泛的化工原料,可用于染料,医药,农药等工业领域。蒽醌类染料是有机染料的一大类,其品种数量仅次于偶氮染料。蒽醌及其衍生物是医药,农药重要的有机中间体。蒽醌还在造纸和纺织工业中用于做纸浆和棉纤维脱木素的催化剂。所以蒽醌世界年产量数万吨。
蒽醌的工业生产方法主要有两种,一种是由蒽氧化制备蒽醌。这方面的报道有专利JP86100543(1986),CN200320125495.2,CN200610102305.9,Tetrahedron letter 1983,24(49),5499-5500等。但从煤焦油中提取原料蒽工艺复杂,而且蒽含量较少,不能满足需求。另一种是苯酐法,由苯与邻苯二甲酸酐反应制备邻苯甲酰基苯甲酸,再经环合得到蒽醌。传统的苯酐法使用硫酸脱水环合制备蒽醌,产生大量酸性废水。为了避免环境污染,人们对环合工艺就行了大量研究。如SU1625865,DE2527491,US4304724,Chem Ind 1991,(15):196-197等。
离子液体是指一种完全由离子组成的低温熔融盐。与传统的有机溶剂和电解质相比,离子液体具有一系列突出的优点:几乎没有蒸气压,不挥发;具有较大的稳定温度范围,较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口;对有机、金属有机、无机化合物有很好的溶解性,无味,不燃,易与产物分离,易回收,可循环使用等等。
离子液体作为溶剂和催化剂在有机合成中的应用已经有一些报导,但在蒽醌合成中的应用目前还未见报导。
发明内容
本发明的目的是提供一种蒽醌的合成方法,该方法工艺简单,制备成本低,对环境无污染。技术方案如下图:
本发明内容具体如下:在酸性离子液体中加入邻苯甲酰基苯甲酸,在低于大气压状态下加热,使邻苯甲酰基苯甲酸环合脱水,反应一段时间后,将产品蒽醌通过升华收集得到,产品无须进一步纯化,离子液体可重复利用多次。本发明的优点为:无其它后处理步骤,产品蒽醌通过升华收集得到,产品纯度高,无须进一步纯化;离子液体可直接重复利用5次以上,如收率下降,可经简单纯化处理再次使用。
本发明所述离子液体包括:二甲胺硫酸盐,二乙胺硫酸盐,三甲胺硫酸盐,三乙胺硫酸盐,N-乙基吡啶硫酸盐,N-正丁基吡啶硫酸盐中的一种或几种混合;离子液体用量为邻苯甲酰基苯甲酸质量的4~8倍,反应温度为120~180℃,反应时间为3~10h,反应压力为5~50mm Hg。
本发明采用离子液体作为溶剂和催化剂,充分利用了离子液体没有蒸气压,不挥发的特性,在低于大气压状态下反应;同时利用了蒽醌易挥发的特性,使产物通过升华与反应体系分离,促使反应有效地进行。
本发明的有益效果是,使用廉价的离子液体作为催化剂和溶剂,使用后离子液体可以回收利用多次。成本更低,是一种非常适合工业化生产的方法,该发明的另一有益效果是大大简化了后处理步骤,不再需要溶剂溶解产物、萃取等步骤,直接得到产物,不仅大大降低了成本,而且无任何污染排放,是一个典型的环境友好工艺。
具体实施方式
本发明由下面的实施例具体说明。
实施例一:
在一只烧瓶中加入二甲胺硫酸盐5g(35m mol),邻苯甲酰基苯甲酸1.13g(5m mol),装上冷凝管,再与减压系统相连。然后在5mmHg压力下,加热至120℃,反应5h后,停止加热并将压力恢复至大气压。从冷凝管收集产品蒽醌0.84g,产率80.8%。
实施例二:
在一只烧瓶中加入二乙胺硫酸盐5g(约29m mol),邻苯甲酰基苯甲酸1.13g(5m mol),装上冷凝管,再与减压系统相连。然后在10mmHg压力下,加热至130℃,反应5h后,停止加热并将压力恢复至大气压。从冷凝管收集产品蒽醌0.80g,产率76.9%。
实施例三:
在一只烧瓶中加入三乙胺硫酸盐5g(25m mol),邻苯甲酰基苯甲酸1.13g(5m mol),装上冷凝管,再与减压系统相连。然后在25mmHg压力下,加热至150℃,反应3h后,停止加热并将压力恢复至大气压。从冷凝管收集产品蒽醌0.75g,产率72.1%。
实施例四:
在一只烧瓶中加入三甲胺硫酸盐5g(32m mol),邻苯甲酰基苯甲酸1.13g(5m mol),装上冷凝管,再与减压系统相连。然后在20mmHg压力下,加热至140℃,反应5h后,停止加热并将压力恢复至大气压。从冷凝管收集产品蒽醌0.78g,产率75%。
实施例五:
在一只烧瓶中加入N-丁基吡啶硫酸盐5g(21m mol),邻苯甲酰基苯甲酸1.13g(5mmol),装上冷凝管,再与减压系统相连。然后在50mmHg压力下,加热至180℃,反应5h后,停止加热并将压力恢复至大气压。从冷凝管收集产品蒽醌0.66g,产率63.4%。
实施例六:
在一只烧瓶中加入N-乙基吡啶硫酸盐5g(24m mol),邻苯甲酰基苯甲酸1.13g(5mmol),装上冷凝管,再与减压系统相连。然后在40mmHg压力下,加热至160℃,反应5h后,停止加热并将压力恢复至大气压。从冷凝管收集产品蒽醌0.70g,产率67.3%。
Claims (8)
1.一种蒽醌的合成方法,其特征为:在酸性离子液体中加入邻苯甲酰基苯甲酸,在低于大气压状态下加热,使邻苯甲酰基苯甲酸环合脱水,反应一段时间,同时将产品蒽醌通过升华收集得到,产品无须进一步纯化,离子液体可重复利用多次。
2.根据权利要求1所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:酸性离子液体为二甲胺硫酸盐,二乙胺硫酸盐,三甲胺硫酸盐,三乙胺硫酸盐,N-乙基吡啶硫酸盐,N-正丁基吡啶硫酸盐中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:压力低于大气压状态,为5-50mmHg。
4.根据权利要求1所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:加热温度为120-180℃。
5.根据权利要求1所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:反应时间为3-10h。
6.根据权利要求1所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:无其它后处理步骤,产品蒽醌通过升华收集得到,产品纯度高,无须进一步纯化。
7.根据权利要求1-2所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:离子液体可直接重复利用5次以上,如收率下降,可经简单纯化处理再次使用。
8.根据权利要求7所述的一种蒽醌的合成方法,其特征为:离子液体纯化处理步骤为用丙酮、二氯甲烷等溶剂洗涤、浓缩后即可再次使用。
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