專利名稱：一種聯(lián)苯－2－羧酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法。
背景技術(shù)：
聯(lián)苯-2-羧酸是重要有機合成中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和功能材料等方面有廣泛用途。
目前工業(yè)上生產(chǎn)聯(lián)苯-2-羧酸最經(jīng)濟的方法是以9-芴酮為原料，通常是在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，在非質(zhì)子極性溶劑中與強堿發(fā)生親核加成開環(huán)反應(yīng)，生成聯(lián)苯-2-羧酸。所用強堿一般是醇鉀，尤其是叔丁醇鉀效果最好，所用溶劑一般是二甲基亞砜或者是二甲基甲酰胺，反應(yīng)溫度一般在60℃～150℃之間，有時還需要加入相轉(zhuǎn)移催化劑。由于叔丁醇鉀價格昂貴、成本高，所用溶劑二甲基亞砜沸點高，回收能耗高。
近年來醇鉀已經(jīng)被氫氧化鉀取代。在已有的方法中，普遍使用粉狀氫氧化鉀作為堿，季銨鹽(堿)為相轉(zhuǎn)移催化劑進(jìn)行固液兩相反應(yīng)。此方法的缺點是使用大量固體氫氧化鉀，氫氧化鉀與9-芴酮的摩爾比一般大于8.4∶1，在后處理時會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物無機鉀鹽；使用溶劑的量也特別大，因此，該方法副產(chǎn)大量無機鉀鹽，溶劑用量大，能耗高，生產(chǎn)成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中氫氧化鉀用量大、能耗高的缺點，本發(fā)明提供了一種較經(jīng)濟方便的聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法。
本發(fā)明所述的合成方法，包括如下步驟
(1)向甲苯中加入氫氧化鉀，并加熱至110～120℃得原料液，此時部分氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；(2)維持體系溫度110～120℃，向上述原料液中勻速滴加9-芴酮的甲苯溶液并保持滴加速度使得反應(yīng)液中9-芴酮的黃色隨即消失，滴加完畢后攪拌反應(yīng)；(3)分離反應(yīng)液并酸化，即得聯(lián)苯-2-羧酸；所述的9-芴酮與氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為1∶1.0～3.3，再優(yōu)選為1∶1.4～1.6。
以1摩爾9-芴酮計，甲苯的總用量一般為700毫升～2000毫升。
所述的步驟(3)可以為向反應(yīng)液加水，分去有機相，水相用甲苯萃取，合并有機相，過濾，除去機械雜質(zhì)，加濃硫酸酸化至pH＝2～3，過濾，濾餅經(jīng)水洗、干燥即得聯(lián)苯-2-羧酸。
本發(fā)明所述的聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法，優(yōu)選包括如下步驟(1)在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀和甲苯，開動攪拌器并加熱，當(dāng)反應(yīng)瓶內(nèi)溫度達(dá)到115～120℃，此時部分氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；(2)自滴液漏斗勻速加入溶解有9-芴酮的甲苯的黃色溶液，保持這樣的滴加速度，使剛加入到反應(yīng)瓶的9-芴酮的黃色隨即消失，反應(yīng)放熱。滴加完畢，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5小時，至TLC分析無原料為止；(3)冷卻到室溫，反應(yīng)混合物呈微粉紅色糊狀，加入水充分?jǐn)嚢?，將混合物轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，分去有機相，水相用甲苯萃取后，過濾除去機械雜質(zhì)，冷卻下加1∶1硫酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，冷卻至室溫，過濾，濾餅用水洗滌，真空干燥即得聯(lián)苯-2-羧酸。
本發(fā)明利用氫氧化鉀在反應(yīng)溫度時形成的半固體狀態(tài)，使氫氧化鉀在有機溶劑中容易分散，從而提高氫氧化鉀的利用率，大幅度降低氫氧化鉀用量，并且不使用相轉(zhuǎn)移催化劑，減少了溶劑用量，大量減少副產(chǎn)物，從而大大降低了生產(chǎn)成本。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實施例1在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀5.6克(0.1摩爾)和溶劑甲苯15毫升，開動攪拌器和加熱，當(dāng)反應(yīng)瓶內(nèi)溫度達(dá)到115～120℃時即有部分固體氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時自滴液漏斗勻速加入溶解有10.8克9-芴酮(0.06摩爾)和40毫升甲苯的黃色溶液，保持這樣的滴加速度，使剛加入到反應(yīng)瓶的9-芴酮的黃色隨即消失，反應(yīng)放熱，約20分鐘加完。滴加完畢，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5小時，至TLC分析至無原料為止。冷卻到室溫，反應(yīng)混合物呈微粉紅色糊狀。加入50毫升水，充分?jǐn)嚢瑁瑢⒒旌衔镛D(zhuǎn)移至分液漏斗中，分去有機相，水相用8毫升×2甲苯萃取后，過濾除去機械雜質(zhì)，冷卻下加1∶1硫酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，冷卻至室溫，過濾，濾餅用10毫升×2水洗滌，50℃以下真空干燥，得無色固體11.8克，收率99.2％，熔點112.3-114℃，HPLC純度99.6％。
實施例2
在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀4.7克(0.084摩爾)和溶劑甲苯25毫升，其它與實施例1相同。得產(chǎn)品11.6克，收率97.6％，熔點112-114℃，HPLC純度99.5％。
實施例3在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀8.4克(0.15摩爾)和溶劑甲苯25毫升，其它與實施例1相同。得產(chǎn)品11.9克，收率100.0％，熔點112-114℃，HPLC純度99.4％。
實施例4在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀11.2克(0.20摩爾)和溶劑甲苯25毫升，其它與實施例1相同。得產(chǎn)品11.8克，收率99.2％，熔點112-114℃，HPLC純度99.5％。
實施例5在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀3.4克(0.061摩爾)和溶劑甲苯25毫升，其它與實施例1相同。得產(chǎn)品10.4克，收率87.5％，熔點112-114℃，HPLC純度99.3％。
實施例6在安裝有機械攪拌和溫度計的2升三口反應(yīng)瓶中，加入工業(yè)級固體氫氧化鉀45克(0.80摩爾)和溶劑甲苯150毫升，開動攪拌器和加熱，當(dāng)反應(yīng)瓶內(nèi)溫度達(dá)到115～120℃時即有部分固體氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時自滴液漏斗勻速加入由100克9-芴酮(0.556摩爾)和350毫升甲苯組成的黃色溶液，保持這樣的滴加速度，使剛加入到反應(yīng)瓶的9-芴酮的黃色隨即消失，反應(yīng)劇烈放熱，此時應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)加熱強度，不使物料沖出，1.5小時加完。滴加完畢，繼續(xù)回流攪拌反應(yīng)1小時，TLC分析至無原料。冷卻到室溫，反應(yīng)混合物的顏色比實施例1和實施例2略深。冷卻下加入400毫升水，充分?jǐn)嚢瑁瑢⒒旌衔镛D(zhuǎn)移至2升分液漏斗中，分去有機相，水相用60毫升×2甲苯萃取后，過濾除去機械雜質(zhì)，充分冷卻和攪拌下加1∶1硫酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，冷卻至室溫，過濾，濾餅用50毫升×2水洗滌，50℃以下真空干燥，得無色固體產(chǎn)品109.1克，收率99.2％，熔點112-114℃，HPLC純度99.4％。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法，包括如下步驟(1)向甲苯中加入氫氧化鉀，并加熱至110～120℃得原料液，此時部分氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；(2)維持體系溫度110～120℃，向上述原料液中勻速滴加9-芴酮的甲苯溶液并保持滴加速度使得反應(yīng)液中9-芴酮的黃色隨即消失，滴加完畢后攪拌反應(yīng)；(3)分離反應(yīng)液并酸化，即得聯(lián)苯-2-羧酸；所述的9-芴酮∶氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為1∶1.0～3.3。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于所述的9-芴酮∶氫氧化鉀的投料摩爾比為1∶1.4～1.6。
3.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于以1摩爾9-芴酮計，甲苯的總用量為700毫升～2000毫升。
4.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于所述的步驟(3)為向反應(yīng)液加水，分去有機相，水相用甲苯萃取，合并有機相，過濾，除去機械雜質(zhì)，加濃硫酸酸化至pH＝2～3，過濾，濾餅經(jīng)水洗、干燥即得聯(lián)苯-2-羧酸。
5.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)苯-2-羧酸的合成方法，其特征在于包括如下步驟(1)在安裝有機械攪拌和溫度計的三口反應(yīng)瓶中，加入固體氫氧化鉀和甲苯，開動攪拌器并加熱，當(dāng)反應(yīng)瓶內(nèi)溫度達(dá)到115～120℃時即有部分固體氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；(2)自滴液漏斗勻速加入溶解有9-芴酮和甲苯的黃色溶液，保持這樣的滴加速度，使剛加入到反應(yīng)瓶的9-芴酮的黃色隨即消失，反應(yīng)放熱，滴加完畢，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5小時，至TLC分析無原料為止；(3)冷卻到室溫，反應(yīng)混合物呈微粉紅色糊狀，加入水充分?jǐn)嚢?，將混合物轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，分去有機相，水相用甲苯萃取后，過濾除去機械雜質(zhì)，冷卻下加1∶1硫酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，冷卻至室溫，過濾，濾餅用水洗滌，真空干燥即得聯(lián)苯-2-羧酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聯(lián)苯－2－羧酸的合成方法，包括如下步驟(1)向甲苯中加入氫氧化鉀，并加熱至110～120℃得原料液，此時部分氫氧化鉀由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；(2)維持體系溫度110～120℃，向上述原料液中勻速滴加9－芴酮的甲苯溶液并保持滴加速度使得反應(yīng)液中9－芴酮的黃色隨即消失，滴加完畢后攪拌反應(yīng)；(3)分離反應(yīng)液并酸化，即得聯(lián)苯－2－羧酸。本發(fā)明利用氫氧化鉀在反應(yīng)溫度時形成的半固體狀態(tài)，使氫氧化鉀在有機溶劑中容易分散，從而提高氫氧化鉀的利用率，大幅度降低氫氧化鉀用量，并且不使用相轉(zhuǎn)移催化劑，減少了溶劑用量，大量減少副產(chǎn)物，從而大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C07C63/331GK1775726SQ200510061930
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者宋慶寶, 沈田華 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)