一种2‑烷基蒽醌的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种2‑烷基蒽醌的合成方法，该2‑烷基蒽醌的合成方法包括以下步骤：将2‑(4'‑烷基苯甲酰基)苯甲酸在溶剂存在下通过酰氯化试剂进行酰氯化；在助催化剂的作用下，利用无水三氯化铝进行脱氯化氢关环；反应物经过水解、分液分离、减压脱溶剂、干燥，得到2‑烷基蒽醌。本发明专利技术的有益效果是：不再使用发烟硫酸，反应条件温和、无废酸、工艺操作简单、产品质量稳定，且产品的收率比现有的生产工艺提高5‑10％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到精细化工产品的
，尤其涉及到一种2-烷基蒽醌的合成方法。
技术介绍
2-位烷基取代的蒽醌系列产品是重要的有机中间体，其中2-乙基蒽醌为浅黄色粉末状或亮黄色鳞片状固体，是目前国内双氧水生产装置中工作液的主要成分，也用于制备感光化合物、染料、光筛树脂、医药和农药中间体等。文献报道的生产2-乙基蒽醌的方法主要有：(1)乙基蒽醌直接氧化法：该法以盐酸作催化剂，采用双氧水使2-乙基蒽进行液相氧化，一步生成2-乙基蒽醌，氧化法收率可达96-98％，但由于2-乙基蒽醌是由2-乙基蒽转化而来，在自然界中2-乙基蒽很少，所以无工业生产意义；(2)2-甲酰基蒽醌转化法：该法使2-甲酰基蒽醌在吡啶存在下与丙二酸经缩合，然后在铜的存在下脱羧，进一步催化生成2-乙基蒽醌，该法不仅合成步骤多，而且同样由于原料来源困难，难以工业化；(3)Friedel-Crafts法：该法主要分为两步，先以乙基苯和邻苯二甲酸酐为原料，在AlCl3作用下合成2-(4'-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BE酸)，然后在发烟硫酸作用下BE酸脱水闭环生成2-乙基蒽醌。Friedel-Crafts法由于原料易得、工艺路线成熟，是目前我国2-乙基蒽醌的主要生产方法，其中将2-(4'-乙基苯甲酰基)苯甲酸脱水关环得到2-乙基蒽醌一步，由于大量采用发烟硫酸作为催化剂，产生大量的工业废硫酸无法处理，限制了企业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种2-烷基蒽醌的合成方法。本专利技术是通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种2-烷基蒽醌的合成方法，该2-烷基蒽醌的合成方法包括以下步骤：将2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸在溶剂存在下通过酰氯化试剂进行酰氯化；在助催化剂的作用下，利用无水三氯化铝进行脱氯化氢关环；反应物经过水解、分液分离、减压脱溶剂、干燥，得到2-烷基蒽醌。优选的，所述助催剂为三氟甲基磺酸或三氟甲基磺酸衍生物。优选的，所述助催化剂用量与所述2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸用量的重量比为1：0.5-1.0％。优选的，所述助催剂为三氟甲基磺酸、三氟甲基磺酸酐或三氟甲基磺酸稀土盐。优选的，所述酰氯化试剂为氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷、草酰氯或二氯氧硫。优选的，所述溶剂为1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、氯苯或二氯苯。优选的，在进行进行酰氯化时的温度控制在10～80摄氏度之间，时间控制在1～3小时之间。优选的，在进行脱氯化氢关环时温度控制在30～80摄氏度之间，时间控制在2～2.5小时之间。本专利技术的有益效果是：不再使用发烟硫酸，反应条件温和、无废酸、工艺操作简单、产品质量稳定，且产品的收率比现有的生产工艺提高5-10％。附图说明图1是本专利技术实施例提供的2-烷基蒽醌的合成方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的2-烷基蒽醌的合成方法中进行酰氯化的示意图；图3是本专利技术实施例提供的2-烷基蒽醌的合成方法中脱氯化氢关环的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1是本专利技术提供的2-烷基蒽醌的合成方法的流程图。本专利技术实施例提供了一种2-烷基蒽醌的合成方法，该2-烷基蒽醌的合成方法包括以下步骤：将2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸在溶剂存在下通过酰氯化试剂进行酰氯化；在助催化剂的作用下，利用无水三氯化铝进行脱氯化氢关环；反应物经过水解、分液分离、减压脱溶剂、干燥，得到2-烷基蒽醌。通过上述描述可以看出，本专利技术的目的是提供一种环境友好的催化剂代替发烟硫酸，用于2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸脱水关环合成2-烷基蒽醌，该工艺单元操作简单、无废酸排放，实现2-烷基蒽醌的清洁化生产。本专利技术的具体方案为：首先将2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸在溶剂存在下通过酰氯化试剂进行酰氯化，过程中控制温度在10-80℃(酰氯化试剂不同，温度不同)，优选时间为1.0-3.0小时，其中溶剂选为1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯等，酰氯化试剂为氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷、草酰氯、二氯氧硫等。然后在助催化剂的作用下，利用无水三氯化铝进行脱氯化氢关环，控制关环温度为30-80℃，较佳的，温度介于(优选50-55℃)，反应时间为1-4小时，较佳的，时间介于(优选2-2.5小时)，采用的助催化剂为三氟甲基磺酸及其衍生物，包括三氟甲基磺酸、三氟甲基磺酸酐、三氟甲基磺酸稀土盐等，助催化剂用量为2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸用量的0.5-1.0％(重量比)。反应物经过水解、分液分离、减压脱溶剂、干燥等工序，最终得到2-烷基蒽醌。具体反应及操作方案如下：1、酰化合成路线如图2，其中，R为碳数1-8的中、低碳链；酰氯化试剂可以是氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷等，优选氯化亚砜。实际操作中包括以下工艺条件：反应物配比，以主原料2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸用量(mol量)为基数计算，酰氯化试剂用量为基数的1-1.25％。反应温度和反应时间，加料过程及完成以后的保持过程，反应温度保持在30-80℃(优选50-60℃)，温度过高会有副产物生成；反应时间保持1-6小时(优选2-4小时)。反应过后，减压回收未反应的酰化试剂。以氯化亚砜作为酰氯化试剂为例，具体操作步骤如下：四口反应瓶(机械搅拌、温度计、回流冷凝管(接尾气吸收)、加料口)中，加入定量的2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸和酰化试剂，反应温度逐渐升高到50℃，反应时间为2小时。反应过后，减压回收未反应的氯化亚砜，大约15-30分钟，然后冷却至室温，得到淡黄色透明液体即为目标中间体BE酸酰氯。2、关环合成路线如式3所示，其中，R为碳数1-8的中、低碳链；溶剂可以是1，2-二氯乙烷、氯仿、氯苯、二氯苯等；所述的催化剂为三氟甲基磺酸及其衍生物，然后反应物进行水解，水解过程采用5-10％的冰冷稀盐酸。实际操作中包括以下工艺条件：反应物配比，以中间体2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酰氯用量(mol量)为基数计算，溶剂用量为基数的5-20倍(优选8-16倍)，三氯化铝用量为1-3倍(优选1.5-2.5倍)，助催化剂用量为0.1-1.0倍(优选0.4-0.6倍)；反应温度和反应时间，温度保持在30-70℃(优选50-60℃)，保持时间为1-4小时(优选2-2.5小时)。以三氟甲基磺酸为助催化剂为例，具体操作步骤如下：四口反应瓶中，向酰化液中加入溶剂和助催化剂，搅拌溶解后，冰水浴中分批加入无水三氯化铝(过程中需要控制温度低于5℃)，待反应试剂全部加完，再慢慢升温到55℃，保持2.5小时。反应结束后，冷却至室温，将环化液缓慢倒入冰冷稀盐酸中，机械搅拌30分钟，然后进行分液分离，有机相干燥，减压除去溶剂得到目标产品2-烷基蒽醌粗品，经高真空蒸馏提纯后可直接用于双氧水装置工作液体系。本专利技术各步反应所用溶剂均回收利用，酰氯化一步所产生的废气经石墨吸收后，可得到副产盐酸，用于第二步关环；关环一步反应所产生的含铝废水全部用于制备聚合氯化铝絮凝剂。下面分别以几种2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸为初始原料，氯化亚砜为酰化试剂，三氟甲基磺酸为助催化剂，在无水三氯化铝存在下，1，2-二氯乙烷为溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑烷基蒽醌的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将2‑(4'‑烷基苯甲酰基)苯甲酸在溶剂存在下通过酰氯化试剂进行酰氯化；在助催化剂的作用下，利用无水三氯化铝进行脱氯化氢关环；反应物经过水解、分液分离、减压脱溶剂、干燥，得到2‑烷基蒽醌。

【技术特征摘要】
1.一种2-烷基蒽醌的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸在溶剂存在下通过酰氯化试剂进行酰氯化；在助催化剂的作用下，利用无水三氯化铝进行脱氯化氢关环；反应物经过水解、分液分离、减压脱溶剂、干燥，得到2-烷基蒽醌。2.根据权利要求1所述的2-烷基蒽醌的合成方法，其特征在于，所述助催剂为三氟甲基磺酸或三氟甲基磺酸衍生物。3.根据权利要求2所述的2-烷基蒽醌的合成方法，其特征在于，所述助催化剂用量与所述2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸用量的重量比为1：0.5-1.0％。4.根据权利要求2所述的2-烷基蒽醌的合成方法，其特征在于，所述助催剂为三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏宇，齐翔，张乐，
申请(专利权)人：邯郸学院，
类型：发明
国别省市：河北;13