[发明专利]一种卡龙酸及卡龙酸酐的低成本制备方法

权利要求书

1.一种卡龙酸的制备方法，包括步骤：

通过使式Ⅱ化合物和丙酮发生缩合反应得到式Ⅲ化合物；式Ⅲ化合物和卤代试剂经卤代反应得到式Ⅳ化合物；式Ⅳ化合物经环化反应得到式Ⅴ化合物，然后经水解脱羧，得到式Ⅵ化合物卡龙酸；

其中，式Ⅱ化合物、式Ⅲ化合物、式Ⅳ化合物、式Ⅴ化合物中，取代基G为CN、CONH₂或COOR，取代基G′为CN、CONH₂或COOR，其中取代基R为甲基、乙基、C₃H₇取代基或C₄H₉取代基；取代基G和取代基G′相同或不同；式Ⅳ化合物中，取代基X为Cl或Br。

2.根据权利要求1所述卡龙酸的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：

i、式Ⅱ化合物、式Ⅲ化合物、式Ⅳ化合物、式Ⅴ化合物中，取代基G为CN、CONH₂或COOR，取代基G′为CN、CONH₂或COOR，其中取代基R为甲基或乙基；

ii、式Ⅱ化合物为氰基乙酸甲酯、丙二腈、氰基乙酸乙酯、丙二酸二甲酯或氰基乙酰胺；

iii、缩合反应、卤代反应、环化反应、水解脱羧反应可经“一锅法”反应进行；或者，缩合反应结束后纯化分离出式Ⅲ化合物，然后再“一锅法”进行卤代反应、环化反应、水解脱羧反应。

3.根据权利要求1所述卡龙酸的制备方法，其特征在于，式Ⅱ化合物和丙酮的缩合反应是于溶剂A中，在催化剂B和/或催化剂C的作用下进行。

4.根据权利要求3所述卡龙酸的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：

i、所述溶剂A为丙酮、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基叔丁醚、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、正己烷、正庚烷、石油醚、苯、甲苯或水中的一种或两种以上的组合；所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为(2-15):1；

ii、所述催化剂B为哌啶、吡啶、烷基吡啶、二甲胺基吡啶、二甲胺基哌啶、烷基哌啶或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)中的一种或两种以上的组合；所述催化剂C为乙酸、甲酸、丙酸、丁酸、苯甲酸、取代苯甲酸或催化剂B的盐酸盐中的一种或两种以上的组合；催化剂的总质量是式Ⅱ化合物质量的(0.5-10)％；

iii、丙酮和式Ⅱ化合物的摩尔比大于等于0.5:1，优选为(0.5-1):1；

iv、所述缩合反应的温度为0-120℃；优选的，所述缩合反应的温度为40-90℃；

v、缩合反应可于水存在下进行，或者，可在回流分水或回流带水条件下进行；

vi、缩合反应结束后，所得反应液不经处理或者经纯化分离出式Ⅲ化合物后，直接进行下一步骤。

5.根据权利要求1所述卡龙酸的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：

i、所述卤代试剂为氯气、N-氯代丁二酰亚胺、盐酸-次氯酸钠、盐酸-双氧水、溴素、N-溴代丁二酰亚胺、氢溴酸-溴酸钠、氢溴酸-双氧水、氢碘酸-双氧水或氢碘酸-碘酸钠；优选的，所述卤代试剂为氯气、N-氯代丁二酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺或溴素；

ii、所述卤代试剂和式Ⅲ化合物的摩尔比为(0.95-1.05):1；当缩合反应和卤代反应“一锅法”进行时，所述卤代试剂和式Ⅱ化合物的摩尔比为(0.45-0.55):1；

iii、所述卤代反应温度为0-100℃；优选的，所述卤代反应温度为30-60℃；

iv、卤代反应结束后，所得反应液不经分离出式Ⅳ化合物，直接进行下一步骤。

6.根据权利要求1所述卡龙酸的制备方法，其特征在于，由式Ⅳ化合物制备式Ⅵ化合物卡龙酸的方法包括步骤：于碱D作用下，式Ⅳ化合物经环化反应得到式Ⅴ化合物，然后经酸性水解，或者经碱性水解、酸化脱羧，得到式Ⅵ化合物卡龙酸。