一种6-溴-2-萘酚的合成工艺的制作方法

本发明涉及医药生物化工技术领域，具体涉及一种6-溴-2-萘酚的合成工艺。

背景技术：

6-溴-2-萘酚为有机合成原料，呈白色针状结晶。其熔点127-128℃，沸点200-205℃（0。267kPa），溶于苯和乙醇。用途：染料中间体、医药中间体、液晶原料、有机合成及燃料中间体，还用作杀虫和杀菌机的原料。

由2-萘酚经溴化、还原而得。将2-萘酚和冰醋酸加入反应锅，再加入溴和乙酸配成的溶液。加溴毕，加水加热至沸，然后冷却到100℃时分批加入苔状锡，加完再煮沸3h，在搅拌下加到适量冷水中即析出6-溴-2-萘酚，经水洗，过滤，在100℃干燥，得粗品。经真空蒸馏，重结晶而得成品，但是通过此类方法制得的产品，粗品含量不均匀，含有较大杂质，成品率太低，同时苔状锡虽然在空气中稳定，但锡较易氧化，特别在潮湿空气中更易氧化，使得在使用时容易降低还原效率，另外锡在乙酸中溶解很慢，在一定程度上影响了6-溴-2-萘酚吸收效率速率，延长了生产周期，同时锡价值较高，造成产品成本较高，因而不适应批量生产。

另外，由于溴具有较强的的腐蚀性、挥发性，所以取用、称量均不方便，对设备的腐蚀性也较大，容易造成较大污染，而且反应中会有大量的溴将会被浪费，原子利用率较低。同时，2-萘酚在溴代反应过程中会产生大量的溴化氢，而溴化氢具有毒性且已挥发，所以溴代反应过程中还需要开启溴化氢吸收装置，从而又增加了能源的消耗以及对环境的污染进一步加剧。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环境污染少、生产效率高、产品纯度高、的6-溴-2-萘酚的合成工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种6-溴-2萘酚的合成工艺，包括以下步骤：S1、将一定量的2-萘酚和溴代盐在常温下混合均匀后加入到反应器中；S2、将一定比例用冰醋酸和水配制好的醋酸溶液加入到由步骤S1进行下装有混合物的反应器中；S3、滴加一定浓度的氧化剂并不断搅拌，滴加完氧化剂后保温80~90℃反应1～2h,从而获得1，6-二溴-2-萘酚溶液；S4、将反应器内的温度升髙至90～100℃，向步骤S3中制得的1，6-二溴-2-萘酚溶液中缓慢加入一定量的纳米Pd/Fe,并向反应器中充入氮气，并将温度控制在90～100℃，压力始终控制在1～1.5个大气压之间，反应30～40min，从而获得了6-溴-2-萘酚的溶液；S5、将反应器温度降低至30～40℃，向S4所得到的6-溴-2-萘酚的溶液中再加入一定量的纯水进行稀释，静止一段时间后析出粗结晶体；S6、将步骤S5中所析出的粗结晶体进行过滤，洗涤，再次投入到一定体积比的冰醋酸和水的混合物中进行重结晶，将重结晶后的结晶体进行过滤、洗涤、干燥，从而获得的6-溴-2-萘酚的纯度≥99.0%，单杂≤0.5%。

作为优选，步骤S1中的2-萘酚与溴代盐的摩尔比为1：1.2～4.8，溴代盐可以为溴化钾、溴化钠、溴化钙、溴化铜、溴化铁，优选为溴化铁。

作为优选，步骤S2中的冰醋酸、水和步骤S1中的2-萘酚的重量份为1～5:1～5：1。

作为优选，步骤S3中的氧化剂可以为氧气、臭氧、过氧化叔丁醇、氯气、双氧水，2-萘酚与氧化剂的摩尔比为1：1～3。

作为优选，在步骤S3中需要匀速加入前一半的氧化剂，剩余一半的氧化剂减速加入，时间控制在比前一半的氧化剂的多一倍的时间。

作为优选，在步骤S4中，纳米Pd/Fe的铁单质与2-萘酚的重量比为0.4～1：1。

作为优选，在步骤S5中纯水与步骤S1中的2-萘酚的重量比为8～15：1，而所静止的时间为2.5～4h。

作为优选，在步骤6中，冰醋酸与纯水的体积比为1：0.8～3，重结晶过程中的静止时间为1～2h。

本发明具有下述优点：

首先，通过溴代盐和氧化剂的氧化还原反应间接产生溴素来代替溴单质的直接滴加，由于溴代盐一般情况下较稳定，所以对设备的腐蚀性比较弱，而这一过程中还可以有效减少溴化氢的产生，避免了环境的大面积污染。同时，未反应完全的溴代盐还可以继续作为溴素的产生原料，从而也大大提高了原子的利用效率，体现了绿色化学生产的宗旨。

其次，S2的醋酸溶液中由于存在大量的氢离子，从而混合物整体的pH值小于7，有利于氧化剂氧化性的表现。同时，2-萘酚的溶解能够在醋酸溶液中完全溶解，进而提高了2-萘酚分子与氧化产生的溴素分子之间的碰撞频率，有利于取代反应的快速进行。

再者，S4中纳米Pd/Fe具有吸附反应分子的能力，它可以将整个反应过程中产生的中间体1，6-二溴-2-萘酚吸附在它的表面，之后Pd金属就开始发挥催作用，促进Fe与1，6-二溴-2-萘酚还原脱溴反应的进行。同时，在反应的过程中向反应器中通入氮气可以降低反应器中空气的浓度，这样可以避免纳米Pd/Fe中的铁在过高温度的环境下被氧化，导致反应无法能够充分进行。而将反应时间控制在30～40min，避免Fe在脱去完1号位碳上的溴之后，对6号位碳上的溴也进行脱去反应，使得最终产物的收率降低。此种方式一方面与单独使用Fe相比温度更低、时间更短，另一方面成品的收率也相对较高，进而非常适用于工业的大规模生产。

最后，由于第一次结晶后的结晶体纯度比较低，所以利用重结晶的方式来对成品进行进一步的提成，以此获得6-溴-2-萘酚的纯度可以达到99.5%以上，而单杂低于0.5%。

附图说明

图1为本发明的6-溴-2-萘酚红外图谱(IR1)。

具体实施方式

参照图1对本发明实施例做进一步说明。

一、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末从反应锅的人孔中加入到反应锅内。同时，称取与2-萘酚摩尔比为1.2～4.8的溴代盐，加入到同一反应锅中与2-萘酚搅拌均匀。溴代盐可以为溴化钾、溴化钠、溴化钙、溴化铜、溴化铁，此处优选的溴代盐为溴化铁，由于溴化铁作为溴素的产生原料，在反应的过程中不会引入其他的元素，从而省去了将产物与引入的其他元素进行分离的工序。

二、配置醋酸溶液，量取冰醋酸和纯水的重量份与2-萘酚的关系为1～5:1～5：1，将它们混合均匀后制成醋酸溶液加入到反应器中，与原反应器中的混合物进行进一步的混合。

三、称取与2-萘酚的摩尔比为1～3的氧化剂，将氧化剂平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，同时，将时间控制在比前一份的氧化剂的多一倍的时间完成，此处优选的氧化剂为过氧化氢，过氧化氢的质量浓度控制在30%～40%，此处优选为35%的过氧化氢溶液，由于过氧化氢在氧化反应之后就会变成水，所以也不会向反应引入新的元素。

四，滴加完氧化剂之后，将反应锅的温度上升至80~90℃并保持，反应

持续的时间为1～2h，此处优选的温度为87℃，反应时间为2h，随后获得中间体为1，6-二溴-2-萘酚溶液。此处通过在反应锅周围通冷凝水的方式来控制反应锅内部的温度。由于过氧化氢在酸性条件下的氧化性比较强，所以很容易既能够将溴代盐中的溴元素氧化成单质，进而使2-萘酚容易发生取代反应。

五、当上述反应过程结束之后，将反应锅的温度上升至90～100℃，向其中加入纳米Pd/Fe，而纳米Pd/Fe中的铁单质与2-萘酚的重量份为0.4～1：1。同时，向反应器中充入1标准大气压的氮气，并将温度控制在90～100℃，压力控制在1～1.5个标准大气压之间，然后持续反应30～40min，此处优选的反应时间为35min，从而获得了6-溴-2-萘酚的溶液。

纳米Pd/Fe在这一催化脱溴的过程中主要包括以下两阶段，

（1）在无氧的条件下，零价铁与水发生反应，提供H2:

Fe+2H2O→Fe²⁺+H2+2OH^-

(2)由腐蚀过程中产生的H2还原脱去1，6-二溴-2-萘酚的1号位碳上的溴，而钯在氢气的转移过程中起到了重要的作用，Pd是优良的加氢催化剂，它对氢具有很强的吸收作用，因此在Pd/Fe双金属表面形成高浓度反应相（H2，1，6-二溴-2-萘酚）。其次，Pd作为过度金属具有空轨道，能够将1号位碳上的溴元素的π电子形成过渡络合物，降低脱溴反应的活化能。

同时，反应的过程中通入氮气可以使反应器内处于无氧状态，从而能够避免铁单质在进行脱溴的反应下被氧化而产生钝化膜，从而降低脱溴反应速率。

六、当反应结束后，将反应器关闭，利用冷却水继续对反应器降温，温度降低至30～40℃后，此处优选为所降至的温度为35℃，向所得到的6-溴-2-萘酚的溶液中再加入与2-萘酚相比为8～10重量份的纯水进行稀释，此处优选纯水的重量份为9，静止2.5～4h后析出大量的粗结晶体，为了确保结晶的充分以及生产效率的考虑此处优选的时间为3h。

七、将粗晶体重新溶解于醋酸溶液，静止1～2h,此处优选为1.5h,而醋酸溶液由体积分为1：0.8～3的纯水和冰醋酸混合配置而成的，根据不同体积的冰醋酸和纯水的均匀混合作为溶剂，重结晶后的晶体收率也不一样的，当冰醋酸和纯水的体积比为1：2的时候，6-溴-2-萘酚的收率接近最高为95%，纯度大于99.5%，单杂小于0.5%。

不同重结晶溶剂对6-溴-2-萘酚收率的影响

与6-溴-2-萘酚的传统工艺将2-萘酚和冰乙酸混合加入反应器中，开启机械搅拌。室温下滴加溴，约40 min 加完，加入水，升温至120 ℃固体全溶。待反应液冷却到100 ℃左右时加入锡粒，继续加热回流3 h。趁热倾出上层清液，于空气中自然冷却，大量针状晶体析出，放置4 h 后过滤;滤液经减压蒸馏至约一半体积后倒入水中，析出固体，过滤; 将两次过滤得到的滤饼合并，并用醋酸溶液作为溶剂重结晶。干燥后，得到6-溴-2-萘酚，而该方法步骤的收率仅为89. 0%。

实施例1、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和134.4Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取68Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液，1，6-二溴-2-萘酚的转化率为97.1%。反应结束后加入铁单质质量为115.2Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.3%，纯度99.55%，单杂0.45%。

实施例2、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和537.6Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取68Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液，1，6-二溴-2-萘酚的转化率为96.9%。反应结束后加入铁单质质量为115.2Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.3%，纯度99.52%，单杂0.48%。

实施例3、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和134.4Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取204Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液，1，6-二溴-2-萘酚的转化率为97.5%。反应结束后加入铁单质质量为115.2Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.6%，纯度99.62%，单杂0.32%。

实施例4、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和537Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取204Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液。反应结束后加入铁单质质量为115.2Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液, 1，6-二溴-2-萘酚的转化率为97.8%。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.7%，纯度99.7%，单杂0.3%。

实施例5、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和134.4Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取68Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液, 1，6-二溴-2-萘酚的转化率为97.3%。反应结束后加入铁单质质量为288Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.2%，纯度99.58%，单杂0.42%。

实施例6、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和537.6Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取68Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液, 1，6-二溴-2-萘酚的转化率为96.8%。反应结束后加入铁单质质量为288Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为96.0%，纯度99.51%，单杂0.49%。

实施例7、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和134.4Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取204Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液, 1，6-二溴-2-萘酚的转化率为97.5%。反应结束后加入铁单质质量为288Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.6%，纯度99.59%，单杂0.41%。

实施例8、常温、常压状态下称取288Kg的2-萘酚的固体粉末和537Kg的溴化铁混合均匀加入到反应锅内，称取720Kg的冰醋酸和720Kg的纯水混合配置成醋酸溶液加入到反应器中并搅拌，称取204Kg双氧水，双氧水平均分成两份，一份匀速滴加至反应锅中，另一份减速滴入反应锅中，滴加时间控制在6h。之后升温至87℃左右，反应时间控制在2h，获得1，6-二溴-2-萘酚溶液, 1，6-二溴-2-萘酚的转化率为97.1%。反应结束后加入铁单质质量为288Kg的纳米Pd/Fe,温度保持在87℃，同时，通入1标准大气压的氮气，反应持续35min，获得6-溴-2-萘酚溶液。接着将反应器的温度降至35℃，利用2592Kg的纯水对6-溴-2-萘酚溶液进行稀释，并静止3h后过滤、洗涤获得粗的6-溴-2-萘酚晶体。最后，将粗晶体重新投入到体积分数为66.7%的质量为2160Kg的醋酸溶液中进行再溶解，溶解后再静止1.5h,过滤、洗涤、干燥后，获得6-溴-2-萘酚的重结晶体，其收率为95.5%，纯度99.56%，单杂0.44%。

通过红外光谱仪对所得成品进行检测获得谱图，可以获知该成品为6-溴-2-萘酚。如图1：6-溴-2-萘酚红外图谱(IR1)所示。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。