CN114105871B - 一种8-羟基喹啉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种8‑羟基喹啉的制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将喹啉和三氧化硫溶液混合均匀，进行磺化反应，得到磺化产物；(2)将磺化产物过滤、干燥得到8‑喹啉磺酸；(3)将上述步骤中得到的8‑喹啉磺酸与无机强碱和水加热反应，反应产物用稀硫酸调节体系pH至中性；(4)在上述体系中加入甲苯萃取，将上层有机相蒸馏除去溶剂得到8‑羟基喹啉。本发明使用三氧化硫溶液作为磺化剂，方法收率高，产品质量稳定，其中的有机溶剂可以重复使用，避免了环境污染且节约了成本。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种8-羟基喹啉的制备方法。
背景技术
8-羟基喹啉是重要的有机合成中间体，具有良好的生物活性，可作为防腐剂、酚醛树脂和双氧水的稳定剂，在冶炼工业和分析化学中的金属元素分析、光度分析和金属防腐等方面有广泛应用。
8-羟基喹啉的制备方法有喹啉磺化碱熔、氯代喹啉水解、氨基喹啉水解和Skraup合成等四种方法。其中氯代喹啉水解和氨基喹啉水解法由于原料难以获得而限制了其工业上的应用，只用在一些特殊结构的8-羟基喹啉衍生物的制备中。喹啉磺化碱熔法相对于Skraup合成法，具有工艺简单，成本低等优点，是目前工业生产8-羟基喹啉的常用方法。
喹啉磺化碱熔法是由喹啉经过磺化、碱熔、中和等步骤制得。现有文献、专利中报道的喹啉磺化碱熔法中喹啉磺化均使用浓硫酸或者发烟硫酸作为磺化剂，磺化温度高且会有大量废酸产生，碱熔产物后处理大都是通过水蒸气蒸馏制得产物8-羟基喹啉。但是该方法存在设备要求高、提取时间长等缺点。本专利使用三氧化硫溶液作为磺化剂，降低了磺化温度、避免了大量废酸的产生，且在后处理过程中使用了甲苯萃取法，缩短了反应时间，提高了产率，合成过程中所用的溶剂可以循环使用，实现了清洁生产。
发明内容
本发明提供了一种8-羟基喹啉的制备方法，该法使用三氧化硫溶液作为磺化剂，降低了磺化温度，避免了废酸的生成，并且在后处理过程中使用了甲苯萃取法，缩短了反应时间，提高了产率，合成过程中所用的溶剂可以循环使用，实现了清洁生产。
其具体的制备步骤如下：
(1)将喹啉和三氧化硫溶液混合均匀，进行磺化反应，反应产物降温后过滤、干燥得到8-喹啉磺酸；
(2)将上述步骤(1)中得到的8-喹啉磺酸、水和无机强碱加热反应，产物用稀硫酸调节体系pH至中性；
(3)在上述步骤(2)的产物中加入甲苯萃取，将上层有机相蒸馏除去溶剂得到8-羟基喹啉。
上述方法中，步骤(1)中所述的磺化剂为三氧化硫，用于稀释三氧化硫的有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氯化碳中的一种或几种，作为更优选择为1，2-二氯乙烷。所述三氧化硫溶液的浓度为10％～60％，作为更优选择为30％～50％；所述三氧化硫与喹啉的摩尔比为1～1.5:1，作为更优选择为1～1.2：1；所述的磺化反应温度为20～80℃，作为更优选择为30～60℃。
所述的步骤(2)中的的无机强碱优选为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或两种；所述的无机强碱与喹啉的摩尔比为3～8:1，作为更优选择为5～7:1；所述的无机强碱的质量占无机强碱与水的总质量的比例为0.5～0.8:1，作为更优选择为0.6～0.7:1；所述的中的反应温度为230～290℃，作为更优选择为240～280℃。
与现有制备方法相比，本发明具有以下优点：(1)使用三氧化硫溶液作为磺化剂，降低了磺化温度，避免了废酸的生成；(2)后处理过程中使用了甲苯萃取法，缩短了反应时间，提高了产率；(3)所用溶剂可以循环使用实现了清洁生产。
具体实施例：
实施例1：
首先将77.4g喹啉加入三口烧瓶中，开动搅拌，在10℃下缓慢滴加160g 30％的三氧化硫1，2-二氯乙烷溶液。滴加完毕后，将体系升温至30℃，保温1h，冷却至室温后将体系过滤、洗涤、干燥，得到110.9g8-喹啉磺酸。
将58g氢氧化钠配成60％的碱水溶液，向其中加入上述方法得到的8-喹啉磺酸60g，升温至250℃反应3h。反应完成后，降温至室温，用稀硫酸调节体系pH至7，然后用甲苯萃取。将萃取后的有机相蒸除甲苯，得产物8-羟基喹啉37.6g。
实施例2：
首先将77.4g喹啉加入三口烧瓶中，开动搅拌，在10℃下缓慢滴加120g 40％的三氧化硫1，2-二氯乙烷溶液。滴加完毕后，将体系升温至50℃，保温1h，冷却至室温后将体系过滤、洗涤、干燥，得到115.1g8-喹啉磺酸。
将69g氢氧化钠配成70％的碱水溶液，向其中加入上述方法得到的8-喹啉磺酸60g，升温至260℃反应3h。反应完成后，降温至室温，用稀硫酸调节体系pH至7，然后用甲苯萃取。将萃取后的有机相蒸除甲苯，得产物8-羟基喹啉38.1g。
实施例3：
首先将103.2g喹啉加入三口烧瓶中，开动搅拌，在10℃下缓慢滴加176g 40％的三氧化硫1，2-二氯乙烷溶液。滴加完毕后，将体系升温至50℃，保温1h，冷却至室温，后将体系过滤、洗涤、干燥，得到155.3g 8-喹啉磺酸。
将82g氢氧化钾配成60％的碱水溶液，向其中加入上述方法得到的8-喹啉磺酸60g，升温至260℃反应3h。反应完成后，降温至室温，用稀硫酸调节体系pH至7，然后用甲苯萃取。将萃取后的有机相蒸除甲苯，得产物8-羟基喹啉38.7g。
实施例4：
首先将103.2g喹啉加入三口烧瓶中，开动搅拌，在10℃下缓慢滴加153.6g 50％的三氧化硫1，2-二氯乙烷溶液。滴加完毕后，将体系升温至60℃，保温1h，冷却至室温，后将体系过滤、洗涤、干燥，得到157.9g 8-喹啉磺酸。
将96g氢氧化钾配成70％的碱水溶液，向其中加入上述方法得到的8-喹啉磺酸60g，升温至270℃反应3h。反应完成后，降温至室温，用稀硫酸调节体系pH至7，然后用甲苯萃取。将萃取后的有机相蒸除甲苯，得产物8-羟基喹啉39.6g。
Claims (3)
1.一种8-羟基喹啉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将喹啉和三氧化硫溶液混合均匀，进行磺化反应，反应产物冷却后过滤、干燥，得到8-喹啉磺酸；
(2)将上述步骤(1)中得到的8-喹啉磺酸，加水、无机强碱加热反应，产物用稀硫酸调节体系pH至中性；
(3)在上述步骤(2)的产物中加入甲苯萃取，将上层有机相蒸馏除去溶剂得到8-羟基喹啉；
所述三氧化硫与喹啉的摩尔比为1～1.5:1；
所述的磺化反应温度为20～80℃；
用于稀释三氧化硫的有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氯化碳中的一种或几种；
所述的无机强碱与喹啉的摩尔比为3～8:1；
所述的步骤(2)中的反应温度为230～290℃。
2.根据权利要求1所述的8-羟基喹啉的制备方法，其特征在于，所述的无机强碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的8-羟基喹啉的制备方法，其特征在于，所述的无机强碱的质量占无机强碱与水的总质量的比例为0.5～0.8:1。
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| GR01 | Patent grant | ||
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