[发明专利]一种取代芳基卟啉的制备方法

说明书

本发明提供了一种取代芳基卟啉的制备方法，包括以下步骤：a)将式(1)所示芳香醛溶解于反应溶剂中，得到溶解液；b)在含氧气体条件下，向所述溶解液中滴加吡咯并进行反应，形成式(2)所示取代芳基卟啉。本发明先将式(1)芳香醛溶解于反应溶剂中，再在含氧气体条件下，滴加另一反应原料‑吡咯，两种反应原料充分接触并发生反应，生成式(2)所示取代芳基卟啉，所得取代芳基卟啉为3,5‑取代芳基卟啉或3,4,5‑取代芳基卟啉。本发明的制备方法能够提高取代芳基卟啉的收率、减少原料浪费；同时，该方法简单易行，合成和氧化同时进行，可直接获得3,5‑取代芳基卟啉，且在短时间内即可生成目标产物，缩短了制备周期，降低了能耗。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种取代芳基卟啉的制备方法。

背景技术

卟啉是以具有平面结构的卟吩为基本结构的共轭环状分子，其是重要的显色剂和发光材料，也是合成金属卟啉的原料。因此，卟啉的合成和新品种的开发具有重要意义。

合成卟啉比较成熟的方法主要包括Rothemund法(J.Am.Chem.Soc.,1936,58:625)和Adler法(J.Am.Chem.Soc.,1964,86:3145)；前者反应时间长、只能用于合成四苯基卟啉；与前者相比，后者具有操作简单、合成产率高等优点；但上述两种方法反应产率都低于20％，并且含有5％～10％的杂质(即二氢四苯基卟啉)。为了提高产品纯度，研究者对Adler法进行了大量的改进：一种方法是将含有杂质的产品通过柱层析的方法进行纯化；另一种方案是将含有杂质的产品溶解在如甲苯、二甲苯、二氯甲烷等有机溶剂中，然后加入弱氧化剂如2,3,5,6-四氯苯醌、2,3-5,6-二氰基苯醌等，将二氢四苯基卟啉氧化成四苯基卟啉。以上两种纯化方案都需要大量有机溶剂，操作复杂，工序多，生产成本高，不适合进一步工业化生产。

受到加入弱氧化剂方案的启发，近年来陆续出现了通过空气或氧气氧化的方法来制备卟啉化合物，如公开号为CN101550140A和CN102952143A的专利申请均以Adler法为基础，公开了以吡咯、芳香醛和空气为原料，高产率合成四芳基卟啉的间歇生产方法。上述合成方法涉及分别在两个不同反应器中完成合成和氧化过程，操作复杂，还涉及产物的二次溶解，溶剂用量大，生产成本高。公开号为CN103880852A和CN105085536A也公开了以吡咯、芳香醛和空气为原料合成卟啉的方法，其在同一个反应器中同时完成吡咯和芳香醛缩聚成二氢卟吩以及二氢卟吩的空气氧化两个反应，但反应过程中会出现不凝气的持续排放，反应溶剂、未反应的吡咯与芳香醛会被反应气带走，造成成本增加的同时还造成了环境污染。上述制备方法制备的多是2,3,4-取代芳基卟啉，且由上可以看出，其制备过程通常较为复杂或较不环保、成本较高。

目前，研究者还在不断探索研发新结构的卟啉及其制备方法，经研究发现，3,5-取代芳基卟啉能够与二乙基氯化铝反应，制备金属卟啉氯化铝催化剂，其可以催化二氧化碳与环氧化物发生偶联反应或共聚反应。众所周知，二氧化碳是一种温室气体，各国科学家都十分关注二氧化碳的开发和利用，将其固定成高分子材料已成为广受关注的课题。作为一种能够高效催化二氧化碳与环氧化物共聚的催化剂，3,5-取代芳基卟啉的高效合成具有重要的现实意义。现有技术中多采用丙酸法制备3,5-取代芳基卟啉，采用吡咯和芳香醛在回流丙酸中控制反应时间在20小时以上来合成，该方法制得的产物收率欠佳，在45％以下，另外，其合成时间较长，通常需20小时左右，能耗较大，综合下来，制备成本较高，不利于规模化生产应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种取代芳基卟啉的制备方法。本发明提供的制备方法能够提高3,5-取代芳基卟啉产品的收率，且能够在短时间内完成制备，可大大降低能耗，且有利于降低生产成本。

本发明提供了一种取代芳基卟啉的制备方法，包括以下步骤：

a)将式(1)所示芳香醛溶解于反应溶剂中，得到溶解液；