靛紅酸酐及其衍生物的合成方法
2023-04-28 07:23:21
靛紅酸酐及其衍生物的合成方法
【專利摘要】靛紅酸酐及其衍生物的合成方法，涉及化學合成【技術領域】，在有機硒催化劑催化下，利用雙氧水氧化靛紅或其衍生物，製備靛紅酸酐及其衍生物。本發明方法原料簡單易得，成本低廉，氧化劑清潔，無需金屬催化劑，對環境友好,並且可在中性環境下進行，對設備的腐蝕小。
【專利說明】靛紅酸酐及其衍生物的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化學合成【技術領域】，特別是涉及農用化學品、染料、醫藥等精細化工產品的生產【技術領域】。
【背景技術】
[0002]靛紅酸酐(Isatoic anhydride)廣泛用於農用化學品、染料、醫藥等精細化工產品的生產。靛紅酸酐的合成方法很多，其中通過靛紅經Baeyer-Vl I iger氧化反應獲得靛紅酸酐是比較常用的方法。即靛紅在當量的氧化劑(通常為過氧酸、三氧化鉻、尿素過氧化氫複合物等)的作用下，氧化開環生成靛紅酸酐。然而，這些方法原子經濟性不高，在使用過程中會產生大量的廢棄物，不符合綠色化學精神。雙氧水是清潔的氧化劑，反應後的還原產物是對環境無害的水。因此，使用雙氧水氧化靛紅製備靛紅酸酐及其衍生物，是比較理想的合成方法。然而，現有技術下，反應往往在酸性條件下進行，對設備腐蝕嚴重，亦不是理想的合成方法。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種對設備無腐蝕作用、生產的廢棄物少、環保的靛紅酸酐及其衍生物的合成方法。
[0004]本發明技術方案是:在有機硒催化劑的催化下，將雙氧水與靛紅或靛紅的衍生物混合進行氧化反應，製備靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
[0005]具體地:將靛紅或靛紅的衍生物與有機硒催化劑混合後加入雙氧水和DMF、乙腈混合組成的混合溶液，經攪拌反應後，再加入氯化亞鐵溶液，用乙酸乙酯萃取，取得有機層，用無水硫酸鈉乾燥，蒸乾溶劑，殘渣用柱層析分離，得靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
[0006]本發明以雙氧水做氧化劑，在有機硒催化劑催化下，氧化靛紅或其衍生物製備靛紅酸酐及其衍生物，具有以下優點:首先，本方法所使用氧化劑清潔，原子經濟性高，氧化劑還原後副產物僅僅為水，對環境無危害；其次，本方法不適用金屬催化劑，由於硒元素是生物體所必需的微量元素，能夠在人體內代謝，因此，本方法所使用的有機硒催化劑對生態友好；再次，本方法在溫和條件、中性環境中進行，對設備腐蝕性小，持久耐用，更適合工業生產。
[0007]另外，本發明將雙氧水先溶於DMF和乙腈混合組成的極性溶劑中，再加入靛紅或靛紅的衍生物與有機硒催化劑組成的混合體系中。乙腈是便宜、易得、低毒的溶劑，沸點較低，便於回收利用。加入Dmf後,可以顯著增加原料的溶解度,從而加速反應。
[0008]另外，本發明所述靛紅的衍生物中，取代基位於芳環或氮上，取代基種類包括烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、滷素、硫族兀素基團、氣族兀素基團、酸基、烯基、炔基、雜環中的任意一種。
[0009]本發明採用的有機硒化合物可以為二苯基二硒醚或4，4』 - 二甲氧基二苯基二硒醚或4，4』 - 二氟二苯基二硒醚。優選二苯基二硒醚，其收率最高。[0010]為了提高產品的收率，所述氧化反應的溫度條件為20~40°C，優選氧化反應的溫度條件為25V。
[0011 ] 先將DMF和乙腈混合組成DMF佔體積百分比為10~50%的極性溶劑，再將雙氧水與極性溶劑混合形成雙氧水質量百分比為30~50%的混合溶液。在本發明的氧化反應中，以此濃度的雙氧水進行氧化效果最好，收率最高。
[0012]所述靛紅或靛紅的衍生物與有機硒催化劑、雙氧水的投料摩爾比為20:1: 40。
也是提高產品收率的較佳用量比。
【具體實施方式】
[0013]下面的實施例對本發明進行更詳細的闡述，而不是對本發明的進一步限定。
[0014]實施例1
【權利要求】
1.靛紅酸酐及其衍生物的合成方法，其特徵在於:在有機硒催化劑的催化下，將雙氧水與靛紅或靛紅的衍生物混合進行氧化反應，製備靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵在於:將靛紅或靛紅的衍生物與有機硒催化劑混合後加入雙氧水和DMF、乙腈混合組成的混合溶液，經攪拌反應後，再加入氯化亞鐵溶液，用乙酸乙酯萃取，取得有機層，用無水硫酸鈉乾燥，蒸乾溶劑，殘渣用柱層析分離，得靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
3.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特徵在於:所述靛紅的衍生物中，取代基位於芳環或氮上，取代基種類包括烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、滷素、硫族元素基團、氮族元素基團、酸基、烯基、炔基、雜環中的任意一種。
4.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特徵在於:所述有機硒化合物為二苯基二硒醚或4，4』 -二甲氧基二苯基二硒醚或4，4』 - 二氟二苯基二硒醚。
5.根據權利要求4所述的合成方法，其特徵在於:所述有機硒化合物為二苯基二硒醚。
6.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特徵在於:所述氧化反應的溫度條件為20 ~40 °C。
7.根據權利要求6所述的合成方法，其特徵在於:所述氧化反應的溫度條件為25°C。
8.根據權利要求2所述的合成方法，其特徵在於:先將DMF和乙腈混合組成DMF佔體積百分比為10~50%的極性溶劑，再將雙氧水與極性溶劑混合形成雙氧水質量百分比為30~50%的混合溶液。
9.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特徵在於:所述靛紅或靛紅的衍生物與有機硒催化劑、雙氧水的投·料摩爾比為20:1: 40。
【文檔編號】C07D265/26GK103848794SQ201410126052
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】張旭, 李紅豔, 俞磊, 葉劍青, 張明, 徐清 申請人:揚州大學