CN112079737B - 1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法 - Google Patents

1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种1,4,5,8‑四(4‑正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，属于化合物合成工艺技术领域。该1,4,5,8‑四(4‑正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法包括以下步骤：1,4,5,8‑四氯蒽醌与对正丁基苯胺反应得到1,4,5,8‑四(4‑正丁基苯基氨基)蒽醌，其特征在于，添加含氮化合物作为促进剂提高反应选择性。该方法添加含氮化合物作为促进剂可促进正丁基苯胺取代1,4,5,8‑四氯蒽醌上的氯，提高了1,4,5,8‑四(4‑正丁基苯基氨基)蒽醌的收率。

Description

1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法
技术领域
本发明属于化合物合成工艺技术领域，具体涉及一种1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法。
背景技术
1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌是一种染料，可以在相对没有干扰的光谱区标记液体石油烃，以监测高温下石油烃的降解情况。现有技术中，公告号为CN1504739A的发明专利公开了一种制备1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌是一种染料的制备方法，该方法包括以下步骤：让10.87g 1,4,5,8-四氯蒽醌和95g 4-正丁基苯胺的混合物在190℃下反应12小时，然后将反应混合物冷却至70℃并且用等量的乙醇稀释。放置并进一步冷却至常温后，形成一些沉淀。将混合物过滤、洗涤并从二甲苯/异丙醇中重结晶，得到6.6g深绿色晶体物质(纯度>95％)。该方法中1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌收率较低，且使用的4-正丁基苯胺量较多，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，该方法将反应溶剂化，降低了反应活化能，提高1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的收率。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：
1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，包括以下步骤：1,4,5,8-四氯蒽醌与对正丁基苯胺反应得到1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌，添加含氮化合物作为促进剂提高反应选择性。
进一步地，所述促进剂为含氮化合物。
进一步地，所述含氮化合物为2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷、8-甲基喹啉、丁二酰亚胺、N,N-二甲基苯胺、N-甲基咪唑中的一种。
2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷、8-甲基喹啉、丁二酰亚胺、N,N-二甲基苯胺、N-甲基咪唑的化学式依次如式1-7所示。
进一步地，所述1,4,5,8-四氯蒽醌与对正丁基苯胺的摩尔比为1:15～1:29。
进一步地，所述对正丁基苯胺与促进剂的体积比为1:0.15～1:0.30。
进一步地，添加含氮化合物后的反应过程为：150～160℃反应2～5h，160～180℃反应1～2h，180～190℃反应2～5h，然后在190～200℃反应24～30h。
进一步地，还包括对添加含氮化合物后的反应得到的产物进行提纯的步骤，先用体积分数为75～95％的乙醇使1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌析出得到1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品，溶解1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品，并加入乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮中的一种使1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌析出，干燥即得1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌。
进一步地，反应结束后在反应温度降至50～70℃，加入乙醇，搅拌并逐渐降温使1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌析出，过滤并用乙醇洗涤滤饼，干燥即得1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品。
进一步地，用甲苯、THF、氯仿、二甲苯、DMF中的一种溶解1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品后过滤，滤液中加入乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮中的一种，搅拌并逐渐降温使1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌析出，干燥即得1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌。
本发明的有益效果：
本发明的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，使用含氮化合物提高了反应选择性，从而使得1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的收率提高，从26％提高到90％以上。同时含氮化合物也起到溶剂化作用，提高反应活性。
本发明的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，提纯时得到的对正丁基苯胺与含氮化合物混合溶剂，可回收重复利用，降低生产成本且环保。
附图说明
图1为实施例1制备的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的1H NMR图；
图2为实施例1制备的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的液相色谱图以及峰表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例作进一步说明。
实施例1
本实施例的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，包括以下步骤：
1)在反应器中，依次加入5.5g的1,4,5,8-四氯蒽醌，35.8g的对正丁基苯胺，7.6mL的2-吡咯烷酮，逐渐升温到150℃反应2h，160℃反应1h，然后180℃反应2h，最后升温至190℃此温度下保温反应30h。
2)待内温降到70℃，加入200mL的体积分数为75％的乙醇水溶液，搅拌下降温到20℃，并在此温度下搅拌2h，过滤，并用体积分数为50％的乙醇洗涤滤饼，鼓风干燥箱烘干得到14.1g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品。
3)将得到14.1g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品加入23mL的甲苯，加热至80℃并保温30min进行溶解，过滤除去固体杂质，滤液加入23mL的异丙醇，搅拌下降温到20℃并保温30min，过滤并将滤饼烘干得到12.2g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品，1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品的纯度99.6％，收率95.9％。
实施例2
本实施例的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，包括以下步骤：
1)在反应器中，依次加入5.5g的1,4,5,8-四氯蒽醌，57.3g的对正丁基苯胺，12.1mL的8-甲基喹啉，逐渐升温到155℃反应3h，170℃反应2h，然后180℃反应4h，最后升温至195℃此温度下保温反应26h。
2)待内温降到60℃，加入200mL的体积分数为75％的乙醇水溶液，搅拌下降温到20℃，并在此温度下搅拌2h，过滤，并用体积分数为50％的乙醇洗涤滤饼，鼓风干燥箱烘干得到12.8g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品。
3)将得到12.8g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品加入25mL的四氢呋喃，加热至80℃并保温30min进行溶解，过滤除去固体杂质，滤液加入25mL的乙酸乙酯，搅拌下降温到20℃并保温30min，过滤并将滤饼烘干得到11.8g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品，1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品的纯度98.2％，收率91.4％。
实施例3
本实施例的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，包括以下步骤：
1)在反应器中，依次加入5.5g的1,4,5,8-四氯蒽醌，66.8g的对正丁基苯胺，10.6mL的N-甲基吡咯烷酮，逐渐升温到160℃反应5h，170℃反应2h，然后185℃反应4h，最后升温至200℃此温度下保温反应25h。
2)待内温降到50℃，加入200mL的体积分数为75％的乙醇水溶液，搅拌下降温到20℃，并在此温度下搅拌2h，过滤，并用体积分数为50％的乙醇洗涤滤饼，鼓风干燥箱烘干得到14.1g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品。
3)将得到13.2g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品加入25mL的二甲苯，加热至80℃并保温30min进行溶解，过滤除去固体杂质，滤液加入25mL的乙醇，搅拌下降温到20℃并保温30min，过滤并将滤饼烘干得到12.0g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品，1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品的纯度98.0％，收率92.8％。
实施例4
本实施例的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，包括以下步骤：
1)在反应器中，依次加入5.5g的1,4,5,8-四氯蒽醌，59.7g的对正丁基苯胺，18.9mL的丁二酰亚胺，逐渐升温到160℃反应4h，180℃反应2h，然后190℃反应3h，最后升温至200℃此温度下保温反应25h。
2)待内温降到70℃，加入200mL的体积分数为80％的乙醇水溶液，搅拌下降温到20℃，并在此温度下搅拌2h，过滤，并用体积分数为50％的乙醇洗涤滤饼，鼓风干燥箱烘干得到14.1g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品。
3)将得到14.0g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品加入25mL的甲苯，加热至80℃并保温30min进行溶解，过滤除去固体杂质，滤液加入25mL的丁酮，搅拌下降温到20℃并保温30min，过滤并将滤饼烘干得到12.3g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品，1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品的纯度98.6％，收率95.7％。
实施例5
本实施例的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌的制备方法，包括以下步骤：
1)在反应器中，依次加入290.5g的1,4,5,8-四氯蒽醌，3564.8g的对正丁基苯胺，754mL的N,N-二甲基甲酰胺，逐渐升温到160℃反应4h，170℃反应2h，然后180℃反应5h，最后升温至195℃此温度下保温反应24h。
2)待内温降到70℃，加入4000g的体积分数为95％的乙醇水溶液，搅拌下降温到20℃，并在此温度下搅拌2h，过滤，并用体积分数为50％的乙醇洗涤滤饼，烘干得到651.7g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品。
3)将得到651.7g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌粗品，加入1065mL的氯仿，加热至80℃并保温30min进行溶解，过滤除去固体杂质，滤液加入1070mL的异丙醇，搅拌下降温到20℃并保温30min，过滤并将滤饼烘干得到619.1g的1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品，1,4,5,8-四(4-正丁基苯基氨基)蒽醌产品的纯度98.4％，收率91.0％。

Claims (7)

1.1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，包括以下步骤：1,4,5,8-四氯蒽醌与对正丁基苯胺反应得到1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌，其特征在于，添加含氮化合物作为促进剂提高反应选择性；所述含氮化合物为2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷、8-甲基喹啉、丁二酰亚胺、N,N-二甲基苯胺、N-甲基咪唑中的一种。
2.根据权利要求1所述的1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，其特征在于，所述1,4,5,8-四氯蒽醌与对正丁基苯胺的摩尔比为1:15～1:29。
3.根据权利要求1所述的1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，其特征在于，所述对正丁基苯胺与促进剂的体积比为1:0.15～1:0.30。
4.根据权利要求1所述的1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，其特征在于，添加含氮化合物后的反应过程为：150～160℃反应2～5h，160～180℃反应1～2h，180～190℃反应2～5h，然后在190～200℃反应24～30h。
5.根据权利要求1所述的1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，其特征在于，还包括对添加含氮化合物后的反应得到的产物进行提纯的步骤，先用体积分数为75～95%的乙醇使1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌析出得到1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌粗品，溶解1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌粗品，并加入乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮中的一种使1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌析出，干燥即得1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌。
6.根据权利要求5所述的1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，其特征在于，反应结束后在反应温度降至50～70℃，加入乙醇，搅拌并逐渐降温使1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌析出，过滤并用乙醇洗涤滤饼，干燥即得1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌粗品。
7.根据权利要求5所述的1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌的制备方法，其特征在于，用甲苯、THF、氯仿、二甲苯、DMF中的一种溶解1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌粗品后过滤，滤液中加入乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮中的一种，搅拌并逐渐降温使1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌析出，干燥即得1,4,5,8-四（4-正丁基苯基氨基）蒽醌。
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