[发明专利]一种基于苯酐和芳香烷基化合物的傅-克酰基化反应方法

说明书

本发明涉及一种基于苯酐和芳香烷基化合物的傅‑克酰基化反应方法，是以一取代烷基苯同时作为傅‑克酰基化反应的溶剂和反应原料，先以一部分一取代烷基苯溶解反应原料苯酐和氯铝酸盐离子液体催化剂，再滴加剩余部分的一取代烷基苯进行傅‑克酰基化反应，反应产物经水解制备得到2‑(4'‑烷基苯甲酰基)苯甲酸中间体。本发明方法的2‑位定位选择性更强，且反应生产成本低。

技术领域

本发明涉及傅-克反应制备化工中间体的方法，特别是涉及一种利用氯铝酸盐离子液体催化苯酐和芳香烷基化合物进行傅-克酰基化反应的方法。

背景技术

2-烷基蒽醌是一类重要的精细化工产品和有机中间体，主要用作蒽醌法合成过氧化氢的工作载体，也可以用作染料中间体、阻聚剂和医药中间体，还是制造高品质光电产品的重要原料。

苯酐法是2-烷基蒽醌的传统合成方法。苯酐法由两步反应组成，首先，苯酐与芳香烷基化合物在路易斯酸催化剂作用下发生傅-克酰基化反应，生成2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸中间体，然后以发烟硫酸作为催化脱水剂，使2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸中间体进行脱水闭环反应，制备得到2-烷基蒽醌。

苯酐与芳香烷基化合物的傅-克酰基化反应是在惰性溶剂环境下，路易斯酸催化剂的作用下进行的，反应造成苯酐开环，芳香烷基化合物攻击开环形成的负氧离子，得到带有酰基化基团和羧基基团的中间体。

常用的路易斯酸催化剂主要包括三氯化铝、三氯化铁等。

由于三氯化铝的活性很强，芳香烷基化合物与苯酐开环形成的负氧离子结合时，会有多种结合的可能，因此就会产生很多主反应之外的副反应，增加了后处理的难度，并降低了目标产物的收得率。

傅-克酰基化反应时，苯酐开环后的芳香环2位具有较大的化学活性，所以酰基化反应时，芳香烷基化合物连接在芳香环2位的产品是主要生成物。据分析，在傅-克酰基化反应的早、中期，芳香烷基化合物在芳香环2位的结合强度是其1位结合强度的100多倍。但是到了傅-克酰基化反应的后期，由于反应物中的芳香烷基化合物含量逐渐降低，使得芳香环1位的取代能力大大增强，其1位取代强度相对于早期加强了几十倍，在短短的数分钟内，生成物中的1位取代物含量由千分之几突然增加到百分之三以上，降低了2-(4'-烷基苯甲酰基)苯甲酸中间体的纯度。

离子液体是指主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的，在室温或邻近于室温下呈液态的熔盐体系，是一种性能优越的有机溶剂，具有较高的稳定性。其最吸引人的特点是室温下虽为液态，却无蒸气压，不挥发，所以不会逃逸损失，不会造成污染。可以通过不同的阴、阳离子组合，来调节离子液体的物理和化学性质。例如，氯铝酸盐离子液体就可以通过调整无水三氯化铝的比例改变其酸碱性。

氯铝酸盐离子液体具有路易斯酸性，以其作为催化剂，其独特的性能正被越来越多的人认识和接受。

氯铝酸盐离子液体催化剂在催化苯与烯烃的烷基化反应时，表现出了很好的反应活性和2-位异构体选择性。因此，新型的氯铝酸盐离子液体催化剂可以有效地减少傅-克酰基化反应的副反应，从而提高反应的收率。

目前，很多人都在研究利用傅-克酰基化反应的原料——芳香烷基化合物作为溶剂进行酰基化反应的可行性。这种思路的最大好处是可以省去惰性溶剂，不仅使反应的后处理变得简单，而且可以降低生产成本。

但是，在使用三氯化铝作为催化剂进行傅-克酰基化反应时，由于芳香烷基化合物会自身缩合，产生大量的副产物，使得这一反应方式屡试不成。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于苯酐和芳香烷基化合物的傅-克酰基化反应方法，以在氯铝酸盐离子液体催化剂作用下，使用酰基化反应原料芳香烷基化合物作为溶剂进行酰基化反应，并取得很好的效果。