CN103626621B - 1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法,技术路线包括以下步骤:①将2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸直接投料,在60~70℃温度条件下加热反应,制备1-氯甲基-2-甲基萘粗品;②对所得的1-氯甲基-2-甲基萘粗品进行减压蒸馏,去除未转化的2-甲基萘,得到高纯度1-氯甲基-2-甲基萘;③将高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中进行高温裂解,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物;④进一步对1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物进行干燥、蒸馏、过柱层析和浓缩,得到目标产品。与现有技术相比,本发明以2-甲基萘为基础原料,通过氯甲基化和高温裂解关环反应,两步法制得1,2-二氢环丁烯并[α]萘,合成条件温和、产率高,极具生产价值,工业化前景好。
Description
技术领域
本发明涉及医药化工中间体生产领域,具体涉及1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法。
背景技术
1,2-二氢环丁烯并[α]萘具有重要的应用价值,广泛应用于医药行业。现有合成1,2-二氢环丁烯并[α]萘的方法为:苯环与1-乙烯基环丁烯反应生成1,4-二氢萘并[α]环丁烯;1,4-二氢萘并[α]环丁烯进一步与2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ)反应生成终产物1,2-二氢环丁烯并[α]萘,路线如下:
此种合成新方法,反应条件苛刻,操作难度大,产品收率低,不到25%,大大提升了产品的生产成本。
申请人长期从事1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成研究,以价格低廉,安全低毒性的2-甲基萘为基础原料,通过氯甲基化和高温裂解关环反应,两步法制得目标产品1,2-二氢环丁烯并[α]萘。
发明内容
本发明针对现有1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成存在的技术问题,提供一种收率高、纯度高、成本低廉、安全低毒的,以2-甲基萘为原料,两步法反应生成1,2-二氢环丁烯并[α]萘的新方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法包括以下步骤:
(1)将2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸直接投料,装于单口圆底反应瓶中,在60~70℃温度条件下加热反应;
(2)对步骤(1)中的生成物取样,进行GC物料分析,当反应转化率达到90%以上时,降温停止反应;
(3)将步骤(2)所得反应液倾入预冷的去离子水中,充分搅拌,倾去水层;
(4)重复步骤(3)2次,去除上层去离子水,得到1-氯甲基-2-甲基萘粗品;
(5)将步骤(4)所得的1-氯甲基-2-甲基萘粗品装入单口瓶进行减压蒸馏,去除未转化的2-甲基萘,得到高纯度粉色晶体1-氯甲基-2-甲基萘;
(6)将步骤(5)中所得高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中进行高温裂解,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物;
(7)用2倍体积的二氯甲烷对步骤(6)中所得1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物进行稀释,振荡混匀后,去离子水洗涤2次,无水硫酸镁干燥6~8h;
(8)将步骤(7)中所得产物置于旋转蒸发器中进行浓缩除去溶剂,浓缩液收集于单口瓶中,用高真空油泵减压蒸馏,收集60~64℃馏分;
(9)将步骤(8)中所得产品过硅胶层析柱,用PE:PA为9:1的洗脱液进行洗脱,TLC检测,收集目标产物洗脱液;
(10)对步骤(9)中所得目标产物洗脱液进行浓缩,去洗脱溶剂,在真空箱中进行真空干燥8~10h,得到无色至淡黄色粘稠液体,即目标产物1,2-二氢环丁烯并[α]萘。
本发明在上述技术方案的基础上,做了以下改进。
优先地,所述步骤(1)中的2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸的重量比为3~5:1:2.1~2.7:2.2~2.8:2.5~3.2,反应时间为6~10h。
优选地,所述步骤(3)中加入的预冷的去离子水温度为3~6℃,体积为反应液的2倍以上。
优先地,所述步骤(6)中将高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中高温裂解产生1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物,包括以下步骤:
裂解炉设计,裂解炉包括反应瓶、裂解柱、接收瓶、冷却器和减压泵,反应瓶与裂解柱入口连通,裂解柱出口处连接冷凝器以及接收瓶,冷凝器上端连接减压泵;
将步骤(5)中所得的高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入步骤设计的裂解炉中进行裂解反应,反应过程为:
a)加热装有高纯度1-氯甲基-2-甲基萘的反应瓶至130℃;
b)采用加压泵对裂解炉进行高真空减压,使高温裂解柱的温度达到700~800℃;
c)裂解柱蒸汽通过冷凝器冷却收集至接收瓶中,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物。
本发明针对现有1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成的技术问题,提供一种1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法,其有益效果在于:本发明以价格低廉,安全低毒性的2-甲基萘为基础原料,通过氯甲基化和高温裂解关环反应,两步法制得目标产品1,2-二氢环丁烯并[α]萘,合成条件温和、产率高且成本低廉,极具生产价值的,实际应用和工业化前景好。
附图说明
图1为本发明涉及的裂解炉结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面对本发明作进一步详细描述,应当理解,此处所描述的具体方案仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明涉及的技术方案如下所示:
先通过对2-甲基萘进行氯甲基化制备得到1-氯甲基-2-甲基萘,再通过高温裂解的条件使之发生关环反应,从而得到目标产品1,2-二氢环丁烯并[α]萘。
本发明涉及的1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法技术路线包括以下步骤:
(1)将2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸直接投料,装于单口圆底反应瓶中,在60~70℃温度条件下加热反应;
(2)对步骤(1)中的生成物取样,进行GC物料分析,当反应转化率达到90%以上时,降温停止反应;
(3)将步骤(2)所得反应液倾入预冷的去离子水中,充分搅拌,倾去水层;
(4)重复步骤(3)2次,去除上层去离子水,得到1-氯甲基-2-甲基萘粗品;
(5)将步骤(4)所得的1-氯甲基-2-甲基萘粗品装入单口瓶进行减压蒸馏,去除未转化的2-甲基萘,得到高纯度粉色晶体1-氯甲基-2-甲基萘;
(6)将步骤(5)中所得高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中进行高温裂解,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物;
(7)用2倍体积的二氯甲烷对步骤(6)中所得1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物进行稀释,振荡混匀后,去离子水洗涤2次,无水硫酸镁干燥6~8h;
(8)将步骤(7)中所得产物置于旋转蒸发器中进行浓缩除去溶剂,浓缩液收集于单口瓶中,用高真空油泵减压蒸馏,收集60~64℃馏分;
(9)将步骤(8)中所得产品过硅胶层析柱,用PE:PA为9:1的洗脱液进行洗脱,TLC检测,收集目标产物洗脱液;
(10)对步骤(9)中所得目标产物洗脱液进行浓缩,去洗脱溶剂,在真空箱中进行真空干燥8~10h,得到无色至淡黄色粘稠液体,即目标产物1,2-二氢环丁烯并[α]萘。
本发明在上述技术方案的基础上,做了以下改进。
所述步骤(1)中的2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸的重量比为3~5:1:2.1~2.7:2.2~2.8:2.5~3.2,反应时间为6~10h。
所述步骤(3)中加入的预冷的去离子水温度为3~6℃,体积为反应液的2倍以上。
所述步骤(6)中将高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中高温裂解产生1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物,包括以下步骤:
裂解炉设计(如图1所示),裂解炉包括反应瓶、裂解柱、接收瓶、冷却器和减压泵,反应瓶与裂解柱入口连通,裂解柱出口处连接冷凝器以及接收瓶,冷凝器上端连接减压泵;
将步骤(5)中所得的高纯度1-氯甲基-2-甲基萘加入步骤设计的裂解炉中进行裂解反应,反应过程为:
a)加热装有高纯度1-氯甲基-2-甲基萘的反应瓶至130℃;
b)采用加压泵对裂解炉进行高真空减压,使高温裂解柱的温度达到700~800℃;
c)裂解柱蒸汽通过冷凝器冷却收集至接收瓶中,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物。
下边以2个实施例对本发明1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成新方法做进一步详细描述。
实施例1
称取300g2-甲基萘、100g多聚甲醛、250g冰乙酸和250ml盐酸,加入2000ml的单口圆底瓶中,66℃温度下搅拌反应7h,GC分析物料反应程度,取样监测,去除溶剂峰后,2-甲基萘含量为7.2%,降温停止反应;将反应液倾入2500ml预冷的去离子水中,并充分搅拌,倾去水层,再加入2500ml的去离子水,充分搅拌后,弃去水层,再次加入2500ml预冷的去离子水,弃去水层,得1-氯甲基-2-甲基萘粗品;将1-氯甲基-2-甲基萘粗品加入500ml的单口瓶,减压蒸馏,除去未转化的原料2-甲基萘,得到高纯度的1-氯甲基-2-甲基萘,共计294g,产率约73%。
取100g高纯度的1-氯甲基-2-甲基萘于反应瓶中,升温至130℃,使用高真空泵减压,使物料的蒸汽快速通过740℃高温裂解柱,裂解柱蒸汽出口处连接冷凝器,从而收集得到粗产物约76g;进一步用180ml二氯甲烷稀释,并振荡均匀,取200ml去离子水洗2遍,无水硫酸镁干燥7h;干燥后的产物在旋转蒸发器上浓缩除去溶剂,浓缩液收集在100ml单口瓶中,用高真空油泵减压蒸馏,收集60~64℃馏分;所得产品过硅胶层析柱,用PE:EA=9:1的溶剂洗脱,收集目标产品洗脱液,合并后浓缩除去洗脱溶剂,在干燥箱中真空干燥8h。得目标产品46g,产率约57%。
实施例2
称取150g2-甲基萘、55g多聚甲醛、150g冰乙酸和130ml盐酸,加入1000ml的单口圆底瓶中,64℃温度下搅拌反应8h,GC分析物料反应程度,取样监测,去除溶剂峰后,2-甲基萘含量为8.2%,降温停止反应;将反应液倾入1200ml预冷的去离子水中,并充分搅拌,倾去水层,再加入1200ml的去离子水,充分搅拌后,弃去水层,再次加入1200ml预冷的去离子水,弃去水层,得1-氯甲基-2-甲基萘粗品;将1-氯甲基-2-甲基萘粗品加入250ml的单口瓶,减压蒸馏,除去未转化的原料2-甲基萘,得到高纯度的1-氯甲基-2-甲基萘,共计143g,产率约71%。
取80g高纯度的1-氯甲基-2-甲基萘于反应瓶中,升温至135℃,使用高真空泵减压,使物料的蒸汽快速通过720℃高温裂解柱,裂解柱蒸汽出口处连接冷凝器,从而收集得到粗产物约58g;进一步用150ml二氯甲烷稀释,并振荡均匀,取200ml去离子水洗2遍,无水硫酸镁干燥7h;干燥后的产物在旋转蒸发器上浓缩除去溶剂,浓缩液收集在100ml单口瓶中,用高真空油泵减压蒸馏,收集60~64℃馏分;所得产品过硅胶层析柱,用PE:EA=9:1的溶剂洗脱,收集目标产品洗脱液,合并后浓缩除去洗脱溶剂,在干燥箱中真空干燥8h。得目标产品35g,产率约54%。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成方法,包括以下步骤:
(1)将2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸直接投料,装于单口圆底反应瓶中,在60~70℃温度条件下加热反应;
(2)对步骤(1)中的生成物取样,进行GC物料分析,当反应转化率达到90%以上时,降温停止反应;
(3)将步骤(2)所得反应液倾入预冷的去离子水中,充分搅拌,倾去水层;
(4)重复步骤(3)2次,去除上层去离子水,得到1-氯甲基-2-甲基萘粗品;
(5)将步骤(4)所得的1-氯甲基-2-甲基萘粗品装入单口瓶进行减压蒸馏,去除未转化的2-甲基萘,得到粉色晶体1-氯甲基-2-甲基萘;
(6)将步骤(5)中所得1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中进行裂解,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物;
(7)用2倍体积的二氯甲烷对步骤(6)中所得1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物进行稀释,振荡混匀后,去离子水洗涤2次,无水硫酸镁干燥6~8h;
(8)将步骤(7)中所得产物置于旋转蒸发器中进行浓缩除去溶剂,浓缩液收集于单口瓶中,用真空油泵减压蒸馏,收集60~64℃馏分;
(9)将步骤(8)中所得产品过硅胶层析柱,用PE:PA为9:1的洗脱液进行洗脱,TLC检测,收集目标产物洗脱液;
(10)对步骤(9)中所得目标产物洗脱液进行浓缩,去洗脱溶剂,在真空箱中进行真空干燥8~10h,得到无色至淡黄色粘稠液体,即目标产物1,2-二氢环丁烯并[α]萘。
2.根据权利1所述的1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中的2-甲基萘、多聚甲醛、冰乙酸和盐酸的重量比为3~5:1:2.1~2.7:2.5~3.2,反应时间为6~10h。
3.根据权利1所述的1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成方法,其特征在于,所述步骤(3)中加入的预冷的去离子水温度为3~6℃,体积为反应液的2倍以上。
4.根据权利1所述的1,2-二氢环丁烯并[α]萘合成方法,其特征在于,所述步骤(6)中将1-氯甲基-2-甲基萘加入裂解炉中裂解产生1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物,包括以下步骤:
①裂解炉设计,裂解炉包括反应瓶、裂解柱、接收瓶、冷却器和减压泵,反应瓶与裂解柱入口连通,裂解柱出口处连接冷凝器以及接收瓶,冷凝器上端连接减压泵;
②将步骤(5)中所得的1-氯甲基-2-甲基萘加入步骤①设计的裂解炉中进行裂解反应,反应过程为:
a)加热装有1-氯甲基-2-甲基萘的反应瓶至130℃;
b)采用加压泵对裂解炉进行真空减压,使裂解柱的温度达到700~800℃;
c)裂解柱蒸汽通过冷凝器冷却收集至接收瓶中,得到1,2-二氢环丁烯并[α]萘粗产物。
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