本發明專利技術以工業芴和鹵素為原料單反應釜法合成2，7-二鹵代芴衍生物。在無水多鹵代甲烷類等中低極性溶劑體系，加無機鋰鹽或者氟取代有機酸為催化劑，低溫反應3-5h得到2，7-二鹵代芴衍生物。反應結束后加水萃取除鹽，再濃縮有機相結晶得到2，7-二鹵代芴衍生物粗品。再以95％乙醇成分洗滌得到2，7-二鹵代芴衍生物精品，含量大于98％，相關物質單雜小于0.3％，總雜小于1.0％。該工藝為單反應釜流程、操作方便、環保可控。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一類2，7_ 二鹵代芴衍生物的制備，具體涉及以工業芴為原料單反應釜法制備2，7- 二鹵代芴衍生物的生產工藝。
技術介紹
2，7_ 二鹵代芴衍生物是工業芴為原料合成的一種可用于醫藥中間體、殺蟲劑中間體、燃料、塑料和光伏產業材料等的一大類化合物。其中又以2，7-二氯芴和2，7-二溴芴用途最廣，每年大約超過2000噸，價值超過2億人民幣。2，7- 二氯芴主要用于合成抗瘧疾藥物本芴醇的中間體，是2，7- 二鹵代芴最重要的衍生物。由于工業芴是焦油中的副產物，其價格非常便宜，所以從成本上和工業化兩方面考慮，最佳的2，7_ 二鹵代芴衍生物制備路線采用一步法以工業芴為原料和鹵素反應得到。其合成工藝主要有以下一些:最早工藝是軍事醫學科學院微生物流行病研究所鄧仙蓉等報道(中國專利技術專利〇附029680(:，藥學學報，2000，35(1):22-25.)，以工業芴和氯氣為原料，冰醋酸、水為溶劑，三氯化鐵為催化劑，37-41°C反應約2h得到2，7_ 二氯芴，再以乙醇重結晶，純品產率為36.1-43.0%。由于氯氣在計量上不方便，軍事醫學科學院微生物流行病研究所王儉等報道(軍事醫學科學院院刊，1992，16(4):302-303.)以二氯氨T、N_氯代琥珀酰亞胺和硫酰氯等為鹵代試劑替代氯氣制備2，7- 二鹵代芴衍生物，雖然工藝流程比氯氣簡單安全，但是產率在35%以下，成本相對較高，并且副產物比直接氯氣法更多，不環保。錢衛國申請專利報道(CN101012209A)以濃鹽酸和MnO2替代氯氣作為鹵化試劑制備2，7- 二氯芴，其純化方式為乙醇洗、水洗。其產率根據報道折算為42%以上，但是涉及濃鹽酸危險性高，同時每生產一噸2，7_ 二氯芴將產生兩噸多氯化錳副產物，難以處理，污染嚴重。Ulrich Beutler, PeterC.等(Organic Process Research&Development2007,11, 341-345)在鄧仙蓉工藝基礎上稍加改進，對反應時間、溶劑和原輔料比例進行調整制備2，7-二氯芴，產率達到48%。2,7-二溴荷主要用于光電高分子的前體原料,其制備方式主要有:Wataru Saito等報道(J.Photopolymer Sc1.&Tec.,2011,24(3):343-344)以工業荷和溴素為原料，冰醋酸為溶劑，室溫反應約12h得到2，7_ 二溴芴。而鄧繼勇(化學試劑，2007，29⑵:117-118)、彭志宏(河南師范大學學報(自然科學版)，2010，38 (6) =110-112)和夏萍芳(CN101671256A)報道以工業芴和溴素為原料，在純氯仿中以Fe或者無催化劑反應約2h，得到2，7-二溴芴，產率在88 97%。大連理工大學姜文鳳報道(CN101070268A)，以工業芴和溴素為原料在酸水和雙氧水中反應得到收率為78 85%。但以上2，7- 二鹵代芴衍生物制備方法存在以下一些缺點:(I)目前以工業芴為原料，經過鹵化得到2，7_ 二鹵代芴衍生物的產率都不高，其中2，7-二氯芴產率在50%左右，而2，7-二溴芴產率也不超過85% ；(2)反應不完全，工業芴和鹵素原料有殘留，副產物鹵化氫和殘留鹵素量大，需要完善的環保設備； (3)原子經濟性低，化學原料使用量大，副產物和排放廢物多，能耗消耗大，工藝綠色環保控制難度大。由于以上缺點，目前國內外的2，7_ 二鹵代芴衍生物生產成本高，產品質量難以控制，為克服上述工藝缺點，以降低2，7_ 二鹵代芴衍生物生產成本，提高2，7_ 二鹵代芴衍生物產率和質量為目的，本專利技術與上述方法不同之處在于:(I)本專利技術采用搪瓷反應釜法，接冷凝回流和尾氣接收轉化裝置，可嚴格控制所使用有機溶劑回收和有腐蝕尾氣的排放；(2)以工業芴和鹵素為原料，采用穩定的多鹵代甲烷類溶劑，如二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，無水體系反應；(3)采用高效、低成本催化劑如無水氯化鋰、無水三氯化鋁、高氯酸鋰等無機鹽和三氟化硼乙醚、三氟甲基磺酸、三氟乙酸等有機酸；(4)反應溫度控制在O 30°C，可大大減少副產物生成多鹵代芴衍生物生成、鹵素用量和齒化氫的生成；(5)反應液處理簡單，經過水洗除酸、干燥、濃縮、并直接在反應溶劑中結晶；(6)上步得到的粗晶，經95%乙醇洗滌，得到含量大于98%的2，7_ 二鹵代芴衍生物精品。與已報道2，7_ 二鹵代芴衍生物制備技術相比，本專利技術技術具有工藝更簡單、成本更低廉、質量更好的優勢。
技術實現思路
本專利技術需要解決 的核心問題是提高以工業芴和鹵素為原料合成2，7_ 二鹵代芴衍生物的產率，同時通過提高轉化率和改善工藝，使生產符合環保要求。采用合適的設備和工藝，特別是在計量鹵素用量方面，可達到操作簡便、易于維護的目的。具體步驟如下:1、將工業芴置于帶夾套、攪拌的搪瓷反應釜，室溫下加入體積為工業芴質量5 8倍的氯甲烷類溶劑，攪拌至固體原料完全溶解；2、攪拌并通過制冷將反應釜內溫控制在O 10°C，然后加入摩爾量為工業芴0.01 0.03倍的無機鹽或者有機酸催化劑；3、催化劑加入完成后，繼續控制反應釜溫度15°C以下緩慢加入鹵素，最好在2h以內通完工業芴1.3倍摩爾量的鹵素，繼續控溫于(TC 25°C反應，薄層層析監控工業芴完全反應，可視為還原鹵代反應結束；4、反應結束后，以有機溶劑1/2體積水洗兩次，有機相直接在反應釜內濃縮，并冷卻至5°C以下結晶4h，過濾、40°C烘干，得到2，7- 二鹵代芴衍生物粗品；5、將2，7_ 二鹵代芴衍生物粗品至于新的帶攪拌搪瓷反應釜，加入5倍量體積的95%乙醇，攪拌洗滌30min，抽慮、烘干得到2，7-二鹵代芴衍生物精品，HPLC檢測含量大于98%，單雜小于0.3%，總雜小于1.0%。本專利技術采用單反應釜法直接由工業芴和鹵素合成2，7_ 二鹵代芴衍生物，大幅提高了轉化率，減少有機溶劑和鹵素的使用，同時盡量回收使用溶劑，從而減少可能對環境有害的污染物。2，7-二齒代芴衍生物產率比文獻報道工藝更高，大大提高化學原子經濟性，減少能耗，低碳、高效，適于工業化大生產。附圖說明附圖為2，7- 二鹵代芴衍生物合成反應式。具體實施例方式在下面的實施例中進一步說明了本專利技術，這并不限制本專利技術的范圍。實施例1稱取工業芴50.0kg于帶夾套搪瓷反應釜中，加入二氯甲烷250.0L,室溫攪拌溶解。冷凍裝置控制搪瓷反應釜內溫度0°c，加入無水氯化鋰0.12kg，再控溫于15°C以下，于2h內通入氯氣27.0kg，于25°C反應3h，薄層監測至工業芴原料點消失。以125L自來水萃取脫鹽二次，有機相分出后直接在反應釜濃縮至溶劑體積120L左右，冷凍至5°C結晶4h。離心過濾得到2，7- 二氯芴粗晶63.7kg。將2，7- 二氯芴粗品以5倍體積95%乙醇攪拌洗滌，離心過濾，得2，7-二氯芴晶體57.lkg, HPLC檢測含量大于98.0%，相關物質工業芴雜質0.3%，總雜質小于1.0%。實施例2稱取工業芴50.0kg于帶夾套搪瓷反應釜中，加入三氯甲烷250.0L,室溫攪拌溶解。冷凍裝置控制搪瓷反應釜內溫度0°c，加入無水高氯酸鋰0.42kg，再控溫于10°C以下，于2h內通入氯氣27.0kg，于20°C反應4h，薄層監測至工業芴原料點消失。以125本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制備廣泛應用的芴類衍生物2，7?二鹵代芴的方法，其特征為向裝有工業芴的搪瓷反應釜內加入體積為工業芴質量5?8倍的多鹵代甲烷類溶劑，包括二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭學東，
申請(專利權)人：彭學東，
類型：發明
國別省市：
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