[发明专利]一种制备对称芳基酸酐的新方法

说明书

本发明涉及以通式(I)表示的对称酸酐的制备方法：

其中R表示烷基，芳基，芳烷基或烷芳基。

本说明书中规定如下形式的酸酐即为对称酸酐：

对称酸酐是用于合成酯，酰胺，酰氯或者酰基化试剂的重要化工原料，如苯酐可用于合成染料、聚酯树脂、增塑剂、涤纶等。通常也用来合成不对称酸酐，在药物化学中也有一定的应用价值。

陈志卫等申请的中国专利CN 101357884A中使用羧酸与双(三氯甲基)碳酸酯反应制备对称酸酐，其缺点是羧酸原料来源不方便，工业化合成对称酸酐成本高；法国阿托菲纳公司申请的中国专利CN00814506中使用混合酸酐与羧酸制备对称酸酐，其混合酸酐来源更不方便，甚至比对称酸酐成本还高，因此上述2专利均限制了对称酸酐的工业化生产。

在文献中叙述的合成方法有如下：

-----有过量缩水剂P₂O₅存在下，羧酸脱水；

-----羧酸或者羧酸衍生物与酰氯或者含氯化合物反应；

-----在催化剂存在下，羧酸与乙酸酐反应；

Nelson(J.Org.Chem.1963，28，1905)等人和Kim(J.Org.Chem.1985，50，560)等人中都专门报道了由混合酸酐合成对称酸酐的方法。该方法中要求反应低温和过量使用三乙胺。此路线很少设想在工业上使用。此外，由醋酸酐合成对称的酸酐是很难处理的，实际会碰到聚合、形成重组分以及循环使用的中间组分的管理等问题。

因此必须研究一种简单的合成对称酸酐的新方法，该方法没有上述传统方法的缺点，而且具有可以工业化生产、经济成本低等优点。

因此本发明的目的是对称酸酐的制造方法，本发明采用的技术路线如下：

以对称酸酐对应的卤代物或者其衍生物为原料，在催化剂与碱存在下，引入溶剂，控制体系含水量在1～500％(相比较于卤代物或者衍生物)在高压釜内通入压力为0.1～100atm一氧化碳，加热反应釜于30～150℃反应，在此条件下搅拌4～10h。反应混合物经过后处理得到对称酸酐。所述的催化剂为含配体的钯化合物。钯化合物投料用量与底物比例为1∶200～500.反应方程式如下：

其中R为前面所述的取代基。

本发明催化剂中磷配体优选下列之一：1，3-二苯基膦丙烷；4-甲氧基-1，3-二苯基膦丙烷，双二苯基磷酰联萘，1.2-双(二苯基膦乙烷)，1，1′-双(二苯基膦)二茂铁，三苯基膦等，更优选1，3-二苯基膦丙烷。

本发明反应的碱可以是无机碱，也可是有机碱。无机碱如：碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸钾、磷酸钠等，有机碱可以是：三乙胺、二乙胺、DBU、DIPEA、DMAP、吡啶等，优选无机碱为碳酸钾，优选有机碱为三乙胺。

本发明所述的有机溶剂可以是下列一种或几种的混合物溶剂：甲苯、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺等。

所述的反应优选在100～140℃进行，4～10小时，具体时间依据底物的不同有所差异。

反应后处理按如下要求进行：如产物是液体，在旋蒸除去溶剂后，采用柱层析的办法分离得到产物，如是固体，在旋蒸除去溶剂后，采用重结晶的办法纯化产物，重结晶所用的溶剂可以是：石油醚～乙酸乙酯，石油醚～二氯甲烷，二氯甲烷～甲醇，二氯甲烷～乙酸乙酯等混合溶剂，优选石油醚～乙酸乙酯混合溶剂，最佳比例依据不同底物有所不同。

具体合成对称酸酐的方法推荐如下：按照底物∶催化剂∶碱物质的量为1∶0.05∶2.5的投料比例投料，加入有机溶剂，通入一氧化碳，在100～140℃反应4-10h，冷却后加水，有机溶剂萃取水相，收集有机溶剂干燥后，旋蒸除去溶剂，分离纯化得到目标酸酐。

本发明与中国专利CN 1450987A和CN 101357884等现有方法相比具有如下优点：

1)采用廉价的碘代芳烃为底物，避免使用相应的酸和属于易制毒的醋酸酐。

2)反应条件较为温和，不需要很高的压力，一个大气压即可。

3)反应底物适用范围广，不仅适用于富电子的芳烃化合物，对于中性的和缺电子的芳烃也有很好的适应性。

4)反应产率高，工业化生产成本低。

实施例

下面以具体实施例来说明本发明技术，但不局限于列举实施例。

实施例1：苯甲酸酐的合成

1.1空白试验