靛红酸酐及其衍生物的合成方法
【专利摘要】靛红酸酐及其衍生物的合成方法，涉及化学合成【技术领域】，在有机硒催化剂催化下，利用双氧水氧化靛红或其衍生物，制备靛红酸酐及其衍生物。本发明方法原料简单易得，成本低廉，氧化剂清洁，无需金属催化剂，对环境友好,并且可在中性环境下进行，对设备的腐蚀小。
【专利说明】靛红酸酐及其衍生物的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学合成【技术领域】，特别是涉及农用化学品、染料、医药等精细化工产品的生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002]靛红酸酐(Isatoic anhydride)广泛用于农用化学品、染料、医药等精细化工产品的生产。靛红酸酐的合成方法很多，其中通过靛红经Baeyer-Vl I iger氧化反应获得靛红酸酐是比较常用的方法。即靛红在当量的氧化剂(通常为过氧酸、三氧化铬、尿素过氧化氢复合物等)的作用下，氧化开环生成靛红酸酐。然而，这些方法原子经济性不高，在使用过程中会产生大量的废弃物，不符合绿色化学精神。双氧水是清洁的氧化剂，反应后的还原产物是对环境无害的水。因此，使用双氧水氧化靛红制备靛红酸酐及其衍生物，是比较理想的合成方法。然而，现有技术下，反应往往在酸性条件下进行，对设备腐蚀严重，亦不是理想的合成方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种对设备无腐蚀作用、生产的废弃物少、环保的靛红酸酐及其衍生物的合成方法。
[0004]本发明技术方案是:在有机硒催化剂的催化下，将双氧水与靛红或靛红的衍生物混合进行氧化反应，制备靛红酸酐或靛红酸酐的衍生物。
[0005]具体地:将靛红或靛红的衍生物与有机硒催化剂混合后加入双氧水和DMF、乙腈混合组成的混合溶液，经搅拌反应后，再加入氯化亚铁溶液，用乙酸乙酯萃取，取得有机层，用无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂，残渣用柱层析分离，得靛红酸酐或靛红酸酐的衍生物。
[0006]本发明以双氧水做氧化剂，在有机硒催化剂催化下，氧化靛红或其衍生物制备靛红酸酐及其衍生物，具有以下优点:首先，本方法所使用氧化剂清洁，原子经济性高，氧化剂还原后副产物仅仅为水，对环境无危害；其次，本方法不适用金属催化剂，由于硒元素是生物体所必需的微量元素，能够在人体内代谢，因此，本方法所使用的有机硒催化剂对生态友好；再次，本方法在温和条件、中性环境中进行，对设备腐蚀性小，持久耐用，更适合工业生产。
[0007]另外，本发明将双氧水先溶于DMF和乙腈混合组成的极性溶剂中，再加入靛红或靛红的衍生物与有机硒催化剂组成的混合体系中。乙腈是便宜、易得、低毒的溶剂，沸点较低，便于回收利用。加入Dmf后,可以显著增加原料的溶解度,从而加速反应。
[0008]另外，本发明所述靛红的衍生物中，取代基位于芳环或氮上，取代基种类包括烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、卤素、硫族兀素基团、氣族兀素基团、酸基、烯基、炔基、杂环中的任意一种。
[0009]本发明采用的有机硒化合物可以为二苯基二硒醚或4，4’ - 二甲氧基二苯基二硒醚或4，4’ - 二氟二苯基二硒醚。优选二苯基二硒醚，其收率最高。[0010]为了提高产品的收率，所述氧化反应的温度条件为20~40°C，优选氧化反应的温度条件为25V。
[0011 ] 先将DMF和乙腈混合组成DMF占体积百分比为10~50%的极性溶剂，再将双氧水与极性溶剂混合形成双氧水质量百分比为30~50%的混合溶液。在本发明的氧化反应中，以此浓度的双氧水进行氧化效果最好，收率最高。
[0012]所述靛红或靛红的衍生物与有机硒催化剂、双氧水的投料摩尔比为20:1: 40。
也是提高产品收率的较佳用量比。
【具体实施方式】
[0013]下面的实施例对本发明进行更详细的阐述，而不是对本发明的进一步限定。
[0014]实施例1
【权利要求】
1.靛红酸酐及其衍生物的合成方法，其特征在于:在有机硒催化剂的催化下，将双氧水与靛红或靛红的衍生物混合进行氧化反应，制备靛红酸酐或靛红酸酐的衍生物。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于:将靛红或靛红的衍生物与有机硒催化剂混合后加入双氧水和DMF、乙腈混合组成的混合溶液，经搅拌反应后，再加入氯化亚铁溶液，用乙酸乙酯萃取，取得有机层，用无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂，残渣用柱层析分离，得靛红酸酐或靛红酸酐的衍生物。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述靛红的衍生物中，取代基位于芳环或氮上，取代基种类包括烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、卤素、硫族元素基团、氮族元素基团、酸基、烯基、炔基、杂环中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述有机硒化合物为二苯基二硒醚或4，4’ -二甲氧基二苯基二硒醚或4，4’ - 二氟二苯基二硒醚。
5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于:所述有机硒化合物为二苯基二硒醚。
6.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述氧化反应的温度条件为20 ~40 °C。
7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于:所述氧化反应的温度条件为25°C。
8.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于:先将DMF和乙腈混合组成DMF占体积百分比为10~50%的极性溶剂，再将双氧水与极性溶剂混合形成双氧水质量百分比为30~50%的混合溶液。
9.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于:所述靛红或靛红的衍生物与有机硒催化剂、双氧水的投·料摩尔比为20:1: 40。
【文档编号】C07D265/26GK103848794SQ201410126052
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】张旭, 李红艳, 俞磊, 叶剑青, 张明, 徐清 申请人:扬州大学