CN1775726A - 一种联苯－2－羧酸的合成方法 - Google Patents

一种联苯－2－羧酸的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种联苯－2－羧酸的合成方法，包括如下步骤：(1)向甲苯中加入氢氧化钾，并加热至110～120℃得原料液，此时部分氢氧化钾由固态转变为液态；(2)维持体系温度110～120℃，向上述原料液中匀速滴加9－芴酮的甲苯溶液并保持滴加速度使得反应液中9－芴酮的黄色随即消失，滴加完毕后搅拌反应；(3)分离反应液并酸化，即得联苯－2－羧酸。本发明利用氢氧化钾在反应温度时形成的半固体状态，使氢氧化钾在有机溶剂中容易分散，从而提高氢氧化钾的利用率，大幅度降低氢氧化钾用量，并且不使用相转移催化剂，减少了溶剂用量，大量减少副产物，从而大大降低了生产成本。

Description

一种联苯-2-羧酸的合成方法
(一)技术领域
本发明涉及一种联苯-2-羧酸的合成方法。
(二)背景技术
联苯-2-羧酸是重要有机合成中间体，在医药、农药、染料和功能材料等方面有广泛用途。
目前工业上生产联苯-2-羧酸最经济的方法是以9-芴酮为原料，通常是在相转移催化剂存在下，在非质子极性溶剂中与强碱发生亲核加成开环反应，生成联苯-2-羧酸。所用强碱一般是醇钾，尤其是叔丁醇钾效果最好，所用溶剂一般是二甲基亚砜或者是二甲基甲酰胺，反应温度一般在60℃～150℃之间，有时还需要加入相转移催化剂。由于叔丁醇钾价格昂贵、成本高，所用溶剂二甲基亚砜沸点高，回收能耗高。
近年来醇钾已经被氢氧化钾取代。在已有的方法中，普遍使用粉状氢氧化钾作为碱，季铵盐(碱)为相转移催化剂进行固液两相反应。此方法的缺点是：使用大量固体氢氧化钾，氢氧化钾与9-芴酮的摩尔比一般大于8.4∶1，在后处理时会产生大量副产物无机钾盐；使用溶剂的量也特别大，因此，该方法副产大量无机钾盐，溶剂用量大，能耗高，生产成本偏高。
(三)发明内容
为克服现有技术中氢氧化钾用量大、能耗高的缺点，本发明提供了一种较经济方便的联苯-2-羧酸的合成方法。
本发明所述的合成方法，包括如下步骤：
(1)向甲苯中加入氢氧化钾，并加热至110～120℃得原料液，此时部分氢氧化钾由固态转变为液态；
(2)维持体系温度110～120℃，向上述原料液中匀速滴加9-芴酮的甲苯溶液并保持滴加速度使得反应液中9-芴酮的黄色随即消失，滴加完毕后搅拌反应；
(3)分离反应液并酸化，即得联苯-2-羧酸；所述的9-芴酮与氢氧化钾的物质的量比为1∶1.0～3.3，再优选为1∶1.4～1.6。
以1摩尔9-芴酮计，甲苯的总用量一般为700毫升～2000毫升。
所述的步骤(3)可以为：
向反应液加水，分去有机相，水相用甲苯萃取，合并有机相，过滤，除去机械杂质，加浓硫酸酸化至pH＝2～3，过滤，滤饼经水洗、干燥即得联苯-2-羧酸。
本发明所述的联苯-2-羧酸的合成方法，优选包括如下步骤：
(1)在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾和甲苯，开动搅拌器并加热，当反应瓶内温度达到115～120℃，此时部分氢氧化钾由固态转变为液态；
(2)自滴液漏斗匀速加入溶解有9-芴酮的甲苯的黄色溶液，保持这样的滴加速度，使刚加入到反应瓶的9-芴酮的黄色随即消失，反应放热。滴加完毕，继续搅拌反应0.5小时，至TLC分析无原料为止；
(3)冷却到室温，反应混合物呈微粉红色糊状，加入水充分搅拌，将混合物转移至分液漏斗中，分去有机相，水相用甲苯萃取后，过滤除去机械杂质，冷却下加1∶1硫酸酸化至刚果红试纸变蓝，冷却至室温，过滤，滤饼用水洗涤，真空干燥即得联苯-2-羧酸。
本发明利用氢氧化钾在反应温度时形成的半固体状态，使氢氧化钾在有机溶剂中容易分散，从而提高氢氧化钾的利用率，大幅度降低氢氧化钾用量，并且不使用相转移催化剂，减少了溶剂用量，大量减少副产物，从而大大降低了生产成本。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾5.6克(0.1摩尔)和溶剂甲苯15毫升，开动搅拌器和加热，当反应瓶内温度达到115～120℃时即有部分固体氢氧化钾由固态转变为液态，此时自滴液漏斗匀速加入溶解有10.8克9-芴酮(0.06摩尔)和40毫升甲苯的黄色溶液，保持这样的滴加速度，使刚加入到反应瓶的9-芴酮的黄色随即消失，反应放热，约20分钟加完。滴加完毕，继续搅拌反应0.5小时，至TLC分析至无原料为止。冷却到室温，反应混合物呈微粉红色糊状。加入50毫升水，充分搅拌，将混合物转移至分液漏斗中，分去有机相，水相用8毫升×2甲苯萃取后，过滤除去机械杂质，冷却下加1∶1硫酸酸化至刚果红试纸变蓝，冷却至室温，过滤，滤饼用10毫升×2水洗涤，50℃以下真空干燥，得无色固体11.8克，收率99.2％，熔点112.3-114℃，HPLC纯度99.6％。
实施例2
在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾4.7克(0.084摩尔)和溶剂甲苯25毫升，其它与实施例1相同。得产品11.6克，收率97.6％，熔点112-114℃，HPLC纯度99.5％。
实施例3
在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾8.4克(0.15摩尔)和溶剂甲苯25毫升，其它与实施例1相同。得产品11.9克，收率100.0％，熔点112-114℃，HPLC纯度99.4％。
实施例4
在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾11.2克(0.20摩尔)和溶剂甲苯25毫升，其它与实施例1相同。得产品11.8克，收率99.2％，熔点112-114℃，HPLC纯度99.5％。
实施例5
在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾3.4克(0.061摩尔)和溶剂甲苯25毫升，其它与实施例1相同。得产品10.4克，收率87.5％，熔点112-114℃，HPLC纯度99.3％。
实施例6
在安装有机械搅拌和温度计的2升三口反应瓶中，加入工业级固体氢氧化钾45克(0.80摩尔)和溶剂甲苯150毫升，开动搅拌器和加热，当反应瓶内温度达到115～120℃时即有部分固体氢氧化钾由固态转变为液态，此时自滴液漏斗匀速加入由100克9-芴酮(0.556摩尔)和350毫升甲苯组成的黄色溶液，保持这样的滴加速度，使刚加入到反应瓶的9-芴酮的黄色随即消失，反应剧烈放热，此时应适当调节加热强度，不使物料冲出，1.5小时加完。滴加完毕，继续回流搅拌反应1小时，TLC分析至无原料。冷却到室温，反应混合物的颜色比实施例1和实施例2略深。冷却下加入400毫升水，充分搅拌，将混合物转移至2升分液漏斗中，分去有机相，水相用60毫升×2甲苯萃取后，过滤除去机械杂质，充分冷却和搅拌下加1∶1硫酸酸化至刚果红试纸变蓝，冷却至室温，过滤，滤饼用50毫升×2水洗涤，50℃以下真空干燥，得无色固体产品109.1克，收率99.2％，熔点112-114℃，HPLC纯度99.4％。

Claims (5)

1、一种联苯-2-羧酸的合成方法，包括如下步骤：
(1)向甲苯中加入氢氧化钾，并加热至110～120℃得原料液，此时部分氢氧化钾由固态转变为液态；
(2)维持体系温度110～120℃，向上述原料液中匀速滴加9-芴酮的甲苯溶液并保持滴加速度使得反应液中9-芴酮的黄色随即消失，滴加完毕后搅拌反应；
(3)分离反应液并酸化，即得联苯-2-羧酸；
所述的9-芴酮∶氢氧化钾的物质的量比为1∶1.0～3.3。
2、如权利要求1所述的联苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于所述的9-芴酮∶氢氧化钾的投料摩尔比为1∶1.4～1.6。
3、如权利要求1所述的联苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于以1摩尔9-芴酮计，甲苯的总用量为700毫升～2000毫升。
4、如权利要求1所述的联苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于所述的步骤(3)为：
向反应液加水，分去有机相，水相用甲苯萃取，合并有机相，过滤，除去机械杂质，加浓硫酸酸化至pH＝2～3，过滤，滤饼经水洗、干燥即得联苯-2-羧酸。
5、如权利要求1所述的联苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)在安装有机械搅拌和温度计的三口反应瓶中，加入固体氢氧化钾和甲苯，开动搅拌器并加热，当反应瓶内温度达到115～120℃时即有部分固体氢氧化钾由固态转变为液态；
(2)自滴液漏斗匀速加入溶解有9-芴酮和甲苯的黄色溶液，保持这样的滴加速度，使刚加入到反应瓶的9-芴酮的黄色随即消失，反应放热，滴加完毕，继续搅拌反应0.5小时，至TLC分析无原料为止；
(3)冷却到室温，反应混合物呈微粉红色糊状，加入水充分搅拌，将混合物转移至分液漏斗中，分去有机相，水相用甲苯萃取后，过滤除去机械杂质，冷却下加1∶1硫酸酸化至刚果红试纸变蓝，冷却至室温，过滤，滤饼用水洗涤，真空干燥即得联苯-2-羧酸。
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