[发明专利]一种制备双环戊二烯二甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备双环戊二烯二甲酸的方法，具体为一锅法合成双环戊二烯二甲酸。

背景技术

双环戊二烯二甲酸，即Thiele’sAcid，是环戊二烯甲酸的二聚体，由J.Thiele在一个世纪以前首次报道，其结构如下式所示。

随后，对双环戊二烯二甲酸及其衍生物的合成和应用研究一直没有间断，其曾被用作合成多环化合物的关键中间体。由于双环戊二烯二甲酸带双环戊二烯基，具有热可逆二聚特性，近年来被广泛用于开发可逆共价键交联型热塑性弹性体。在放射性药物领域，由于双环戊二烯二甲酸是一种非常方便的制备环戊二烯衍生物的前体，已被成功用于制备[(Cp-R)M(CO)₃](Cp＝环戊二烯，M＝Mn,^99mTc,Re)类型化合物，而这类放射性化合物在影像诊断和治疗重大疾病方面有极大的应用潜力。

已报道的合成双环戊二烯二甲酸的方法分两步，先将双环戊二烯热解得到环戊二烯单体，再用单体与钠反应，然后与干冰混合，经中和可制得双环戊二烯二甲酸。尽管它的合成反应并不复杂，但过程稍显繁琐。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种制备双环戊二烯二甲酸的方法，包括如下步骤：(1)使双环戊二烯和碱金属在150℃～200℃下反应，制得环戊二烯金属盐；(2)将得自步骤(1)的环戊二烯金属盐与二氧化碳反应，制得双环戊二烯二甲酸盐；及(3)将得自步骤(2)的双环戊二烯二甲酸盐用酸处理，制得所述双环戊二烯二甲酸。

根据本发明的一实施方式，其中所述步骤(1)中，双环戊二烯和碱金属在160℃～170℃下反应，制得环戊二烯金属盐。

根据本发明的另一实施方式，其中所述碱金属为钠。

根据本发明的另一实施方式，其中所述步骤(2)包括，待所述步骤(1)的反应体系温度冷却至20℃～25℃后，向其中加入二氧化碳，制得所述双环戊二烯二甲酸盐。

根据本发明的另一实施方式，其中所述步骤(1)的反应在惰性气体环境下进行，所述惰性气体选自氩气或氮气。

根据本发明的另一实施方式，其中所述步骤(3)的酸选自硫酸或盐酸。

根据本发明的另一实施方式，其中所述步骤(2)的二氧化碳为二氧化碳气体或干冰。

根据本发明的另一实施方式，其中所述方法包括，

(1)在氩气保护下，将钠加入环戊二烯二聚体中，并加热至160℃～170℃反应，直至无氢气产生；

(2)待所述步骤(1)的反应体系冷却至20℃～25℃，向其中加入干冰，静置18～24小时后，制得双环戊二烯二甲酸钠；

(3)向所述步骤(2)的反应体系中加入有机溶剂和水，待有机相和水相分层，分液，用硫酸或盐酸酸化分液所得水相，收集产生的沉淀，得到所述双环戊二烯二甲酸。

根据本发明的另一实施方式，其中所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙醚或二氯甲烷。

本发明的双环戊二烯二甲酸的制备方法，在一个反应容器中完成了所有的步骤，简化了后处理过程，有效地提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的双环戊二烯二甲酸的¹H-NMR谱图；

图2为本发明实施例1的双环戊二烯二甲酸的MS谱图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的制备双环戊二烯二甲酸的方法，包括使双环戊二烯(即环戊二烯二聚体)和碱金属在150℃～200℃下反应，制得环戊二烯金属盐；将环戊二烯金属盐与二氧化碳反应，制得双环戊二烯二甲酸盐；将该双环戊二烯二甲酸盐通过酸处理，制得双环戊二烯二甲酸。

其中，与双环戊二烯反应的碱金属可以为锂、钠、钾，优选为钠。

本发明的方法通过将双环戊二烯和碱金属在150℃～200℃下的一步反应，直接获得环戊二烯金属盐，简化了反应步骤。

在本发明的一实施方式中，双环戊二烯和钠在160℃～170℃下反应，待反应完成后，将反应体系温度冷却至室温，并向其中加入二氧化碳，经过一段静置时间后，制得双环戊二烯二甲酸钠。上述方法中所涉及的反应在一个反应器中顺序完成，简化了处理过程，提高了反应效率。