專利名稱：一種制取9－芴甲醇的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制取9-芴甲醇的方法，特別涉及一種由芴合成制取9-芴甲醇的方法。
背景技術：
9-芴甲醇是制備多肽FMOC系列保護劑的原料，其在生物醫(yī)藥領域的應用日趨廣泛，需求量不斷增大；而芴是煤焦油中的一個主要成分，其在煤焦油中的含量為1％～2％。我國擁有豐富的芴資源，因此，用廉價的芴來生產高附加值的9-芴甲醇，具有重要的意義。
目前存在的由芴合成9-芴甲醇的方法有兩種，分別為一步合成法和兩步合成法。
所述的一步合成法，其是由日本和加拿大的科學家分別以飽和烴和四氫呋喃為溶劑，以正丁基鋰為催化劑，四甲基乙二胺為助催化劑，將芴與多聚甲醛反應，直接合成9-芴甲醇，合成產率為72～74％。
使用該一步合成法合成9-芴甲醇的優(yōu)點是反應步驟少、工藝簡單；但缺點是該方法中所用的催化劑正丁基鋰是一種價格昂貴的強堿性催化劑，含量為15～25％，價格為35萬元/噸，其性質極其活潑，遇水及合成過程中會釋放出可燃氣體，在儲存、運輸和生產過程中安全隱患大，對設備及操作技術要求程度高，因此，該一步合成法合成9-芴甲醇的成本非常高；此外，使用該方法合成9-芴甲醇的過程中極易同時生成不溶、不熔的高分子副產物，分離困難，故該方法尚未實現(xiàn)產業(yè)化。
所述的兩步合成法，其是目前合成9-芴甲醇的主要方法，也是目前實現(xiàn)產業(yè)化的方法。該方法的第一步是將芴制成9-芴甲醛，即在強堿催化劑的作用下，使芴9位上的一個氫以質子的形式脫去，生成的芴負離子再與甲酸乙酯反應，從而生成9-芴甲醛；第二步是將9-芴甲醛還原成9-芴甲醇，即使用還原劑，將9-芴甲醛還原成9-芴甲醇。第一步反應中所用的強堿催化劑一般為氫化鈉、乙醇鈉、乙醇鉀等，溶劑為非質子性無水溶劑，如乙醚、甲酸乙酯等。第二步反應中所用的還原劑可以是NaBH4和KBH4，雖然它們還原效率高，但由于該方法要求分離的9-芴甲醛純度高，導致工藝過程復雜，NaBH4和KBH4價格較貴，且需用甲醇作為溶劑，因此，合成成本高；在第二步反應中也可以用甲醛作還原劑，在氫氧化鈉水溶液中反應，使用甲醛作還原劑價格便宜，可大大降低合成成本。
使用該兩步合成法合成9-芴甲醇的缺點是1、強堿催化劑NaH在反應過程中會生成可燃氣體氫氣，生產過程中存在較大的安全隱患；而乙醇鈉在反應前需要現(xiàn)場制備，工藝復雜，否則會影響其活性，從而導致反應產率下降；2、溶劑乙醚、甲酸乙酯的沸點低，分別為34.6℃和53℃，其在使用過程中揮發(fā)損失量大，易引發(fā)火災、爆炸等安全事故；此外，在運輸和儲存過程中也存在較大的安全隱患；3、反應生成的9-芴甲醇一般采用溶劑重結晶的提純方法，采用的溶劑有乙醇、乙醚、石油醚等，其對雜質的脫除能力有限，很難達到高純度的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種制取9-芴甲醇的方法，使用該方法制成的9-芴甲醇的純度高，其能提高生產效率，提高反應過程中的安全性，同時降低生產成本。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種制取9-芴甲醇的方法，其包含以下步驟步驟1.合成9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟步驟11.將芴制成9-芴甲醛在催化劑的作用下，在合成溶劑中，使芴9位上的一個氫以質子的形式脫去，生成的芴負離子與甲酸乙酯反應，生成9-芴甲醛；步驟12.將9-芴甲醛還原成9-芴甲醇使用還原劑，將9-芴甲醛通過還原反應生成9-芴甲醇的粗產物；步驟2.采用溶劑兩步提純法提純9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟
步驟21.將9-芴甲醇的粗產物按一定比例加熱溶解于第一溶劑中，濾除不溶物后，將濾液冷卻，析出結晶，再進行過濾、真空干燥，得到第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產物；步驟22.將經過第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產物，按一定的比例加熱溶解于第二溶劑中，濾除不溶物，再對濾液采用溶析法析出結晶，冷卻后，進行過濾、真空干燥，得到提純后的9-芴甲醇。
所述的步驟11中的催化劑是乙醇鈉的乙醇溶液；合成溶劑是環(huán)己烷與二甲基亞砜組成的混合溶劑，或是甲苯與二甲基亞砜組成的混合溶劑；助催化劑是聚乙二醇，PEG600；所述的步驟12中的還原劑是甲醛水溶液；所述的步驟21中的第一溶劑是芳香烴，即苯或甲苯和脂肪烴，即石油醚或環(huán)己烷或正己烷組成的混合溶劑；所述的步驟22中的第二溶劑是無水乙醇或95％的工業(yè)乙醇；所述的步驟22中的溶析法是通過向濾液中加析出劑，使9-芴甲醇的晶體析出；該析出劑是水。
本發(fā)明提供的制取9-芴甲醇的方法，步驟11中所用的催化劑乙醇鈉的乙醇溶液價格低廉，性能安全高效，可提高生產反應過程中的安全性，消除安全隱患。
本發(fā)明提供的制取9-芴甲醇的方法，步驟11中所用的合成溶劑環(huán)己烷或甲苯與水互不相溶，通過油水分離、蒸餾，即可實現(xiàn)合成溶劑回收循環(huán)利用，從而降低生產成本。
本發(fā)明提供的制取9-芴甲醇的方法，采用溶劑兩步提純法，能有效地脫除反應生成的9-芴甲醇的粗產物中的雜質，制取得到純度大于99％的高質量的9-芴甲醇。
具體實施例方式
以下說明本發(fā)明的一最佳實施例。
將含量為95～97％的芴4.2g、含量為16％的乙醇鈉的乙醇溶液15～16ml、環(huán)己烷和二甲基亞砜的混合溶劑50ml、1g聚乙二醇PEG600加入到干燥、裝有回流冷凝管的三口瓶中，開啟磁力攪拌器，加熱至回流溫度后，保持反應4～4.5小時，降溫至53℃，加入3～3.5ml的甲酸乙酯，繼續(xù)反應2.5～3小時后，加入一定量的水終止反應，繼續(xù)攪拌，整個過程需通入氮氣保護，避免副產物9-芴酮生成。然后，將反應物倒入分液漏斗中，靜置、分層，上層主要為環(huán)己烷，下層為9-芴甲醛的堿性水溶液。上層經蒸餾后得到無水環(huán)己烷，可重新作反應溶劑。
將得到的9-芴甲醛的堿性水溶液，在室溫、攪拌的情況下，加入3～4ml濃度為38％的甲醛水溶液反應，有大量9-芴甲醇晶體析出，該反應持續(xù)30～40分鐘。將反應得到的混合物用濃度為10％的鹽酸調至中性，經過濾后，將濾餅在60℃的溫度下真空干燥1小時，即可得到4.15g的9-芴甲醇的粗產物，該粗產物中的9-芴甲醇的純度為87％，產率75％。
采用溶劑兩步提純法對9-芴甲醇的粗產物進行提純，第一步將反應后得到的純度為87％左右的9-芴甲醇的粗產物，按粗產物∶甲苯∶石油醚＝1∶4∶2的質量比溶解，然后進行熱過濾，將過濾后的濾液冷卻至5℃，此時有大量晶體析出，過濾，將濾餅在60℃的溫度下進行真空干燥1小時，得到純度為98％左右的9-芴甲醇一次提純產物，收率78％。
第二步將上述經過第一次提純后的純度為98％左右的9-芴甲醇的一次提純產物，按一次提純產物∶乙醇＝1∶6.5的質量比溶解，然后進行過濾，按乙醇∶水＝1∶1.2的質量比往濾液中加析出劑水，并將其冷卻至5℃，此時有大量晶體析出，過濾，將濾餅在60℃的溫度下進行真空干燥1小時，得到純度大于99％的9-芴甲醇，其熔點為103～106℃，收率85％。
權利要求
1.一種制取9-芴甲醇的方法，其包含以下步驟步驟1.合成9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟步驟11.在催化劑和助催化劑的作用下，使芴9位上的一個氫以質子的形式脫去，生成的芴負離子與甲酸乙酯反應，生成9-芴甲醛；步驟12.使用還原劑，將9-芴甲醛通過還原反應生成9-芴甲醇的粗產物；步驟2.采用溶劑兩步提純法提純9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟步驟21.將9-芴甲醇的粗產物按一定比例加熱溶解于第一溶劑中，濾除不溶物后，將濾液冷卻，析出結晶，再進行過濾、真空干燥，得到第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產物；步驟22.將經過第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產物，按一定的比例溶解于第二溶劑中，濾除不溶物，再對濾液采用溶析法析出結晶，冷卻后，進行過濾、真空干燥，得到提純后的9-芴甲醇。
2.如權利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟11中，所述的催化劑是乙醇鈉的乙醇溶液。
3.如權利要求1或2所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟11中，所述的合成溶劑是環(huán)己烷與二甲基亞砜組成的混合溶劑，或是甲苯與二甲基亞砜組成的混合溶劑。
4.如權利要求3所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟11中，所述的助催化劑是聚乙二醇，PEG600。
5.如權利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟12中，所述的還原劑是甲醛水溶液。
6.如權利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟21中，所述的第一溶劑是芳香烴，即苯或甲苯和脂肪烴，即石油醚或環(huán)己烷或正己烷組成的混合溶劑。
7.如權利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟22中，所述的第二溶劑是無水乙醇或95％的工業(yè)乙醇。
8.如權利要求1或7所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟22中，所述的溶析法是通過向濾液中加析出劑，使9-芴甲醇的晶體析出。
9.如權利要求8所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟22中，所述的析出劑是水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制取9－芴甲醇的方法，包含以下步驟步驟1.合成9－芴甲醇；步驟11.在催化劑作用下，使芴9位上的一個氫以質子的形式脫去，生成的芴負離子與甲酸乙酯反應，生成9－芴甲醛；步驟12.使用還原劑，將9－芴甲醛通過還原反應生成9－芴甲醇的粗產物；步驟2.采用溶劑兩步提純法對9－芴甲醇的粗產物進行兩次提純。使用本發(fā)明提供的制取9－芴甲醇的方法，制成的9－芴甲醇的純度非常高，能提高生產效率，提高反應過程中的安全性，同時降低生產成本。
文檔編號C07C29/00GK1884242SQ200510026999
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權日2005年6月22日
發(fā)明者張秀云, 陳葉飛, 李乃民 申請人:上海寶鋼化工有限公司