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(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，在有機(jī)硒催化劑催化下，利用雙氧水氧化靛紅或其衍生物，制備靛紅酸酐及其衍生物。本發(fā)明方法原料簡(jiǎn)單易得，成本低廉，氧化劑清潔，無需金屬催化劑，對(duì)環(huán)境友好,并且可在中性環(huán)境下進(jìn)行，對(duì)設(shè)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及農(nóng)用化學(xué)品、染料、醫(yī)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]靛紅酸酐(Isatoic anhydride)廣泛用于農(nóng)用化學(xué)品、染料、醫(yī)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。靛紅酸酐的合成方法很多，其中通過靛紅經(jīng)Baeyer-Vl I iger氧化反應(yīng)獲得靛紅酸酐是比較常用的方法。即靛紅在當(dāng)量的氧化劑(通常為過氧酸、三氧化鉻、尿素過氧化氫復(fù)合物等)的作用下，氧化開環(huán)生成靛紅酸酐。然而，這些方法原子經(jīng)濟(jì)性不高，在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，不符合綠色化學(xué)精神。雙氧水是清潔的氧化劑，反應(yīng)后的還原產(chǎn)物是對(duì)環(huán)境無害的水。因此，使用雙氧水氧化靛紅制備靛紅酸酐及其衍生物，是比較理想的合成方法。然而，現(xiàn)有技術(shù)下，反應(yīng)往往在酸性條件下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，亦不是理想的合成方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)設(shè)備無腐蝕作用、生產(chǎn)的廢棄物少、環(huán)保的靛紅酸酐及其衍生物的合成方法。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案是:在有機(jī)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(jìn)行氧化反應(yīng)，制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(jī)硒催化劑混合后加入雙氧水和DMF、乙腈混合組成的混合溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)后，再加入氯化亞鐵溶液，用乙酸乙酯萃取，取得有機(jī)層，用無水硫酸鈉干燥，蒸干溶劑，殘?jiān)弥鶎游龇蛛x，得靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
[0006]本發(fā)明以雙氧水做氧化劑，在有機(jī)硒催化劑催化下，氧化靛紅或其衍生物制備靛紅酸酐及其衍生物，具有以下優(yōu)點(diǎn):首先，本方法所使用氧化劑清潔，原子經(jīng)濟(jì)性高，氧化劑還原后副產(chǎn)物僅僅為水，對(duì)環(huán)境無危害；其次，本方法不適用金屬催化劑，由于硒元素是生物體所必需的微量元素，能夠在人體內(nèi)代謝，因此，本方法所使用的有機(jī)硒催化劑對(duì)生態(tài)友好；再次，本方法在溫和條件、中性環(huán)境中進(jìn)行，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，持久耐用，更適合工業(yè)生產(chǎn)。
[0007]另外，本發(fā)明將雙氧水先溶于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(jī)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(diǎn)較低，便于回收利用。加入Dmf后,可以顯著增加原料的溶解度,從而加速反應(yīng)。
[0008]另外，本發(fā)明所述靛紅的衍生物中，取代基位于芳環(huán)或氮上，取代基種類包括烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵素、硫族兀素基團(tuán)、氣族兀素基團(tuán)、酸基、烯基、炔基、雜環(huán)中的任意一種。
[0009]本發(fā)明采用的有機(jī)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(yōu)選二苯基二硒醚，其收率最高。[0010]為了提高產(chǎn)品的收率，所述氧化反應(yīng)的溫度條件為20~40°C，優(yōu)選氧化反應(yīng)的溫度條件為25V。
[0011 ] 先將DMF和乙腈混合組成DMF占體積百分比為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(zhì)量百分比為30~50%的混合溶液。在本發(fā)明的氧化反應(yīng)中，以此濃度的雙氧水進(jìn)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(jī)硒催化劑、雙氧水的投料摩爾比為20:1: 40。
也是提高產(chǎn)品收率的較佳用量比。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的闡述，而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0014]實(shí)施例1
【權(quán)利要求】
1.靛紅酸酐及其衍生物的合成方法，其特征在于:在有機(jī)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(jìn)行氧化反應(yīng)，制備靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于:將靛紅或靛紅的衍生物與有機(jī)硒催化劑混合后加入雙氧水和DMF、乙腈混合組成的混合溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)后，再加入氯化亞鐵溶液，用乙酸乙酯萃取，取得有機(jī)層，用無水硫酸鈉干燥，蒸干溶劑，殘?jiān)弥鶎游龇蛛x，得靛紅酸酐或靛紅酸酐的衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述靛紅的衍生物中，取代基位于芳環(huán)或氮上，取代基種類包括烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵素、硫族元素基團(tuán)、氮族元素基團(tuán)、酸基、烯基、炔基、雜環(huán)中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述有機(jī)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(jù)權(quán)利要求4所述的合成方法，其特征在于:所述有機(jī)硒化合物為二苯基二硒醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述氧化反應(yīng)的溫度條件為20 ~40 °C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成方法，其特征在于:所述氧化反應(yīng)的溫度條件為25°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于:先將DMF和乙腈混合組成DMF占體積百分比為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(zhì)量百分比為30~50%的混合溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述靛紅或靛紅的衍生物與有機(jī)硒催化劑、雙氧水的投·料摩爾比為20:1: 40。
【文檔編號(hào)】C07D265/26GK103848794SQ201410126052
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】張旭, 李紅艷, 俞磊, 葉劍青, 張明, 徐清 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)