[发明专利]一种2,3-萘二酐的合成方法

说明书

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种2,3‑萘二酐的合成方法，以邻苯二甲醛和马来酸酐为原料，经过一步合成2,3‑萘二酐，其合成步骤如下：在反应器中，加入有机溶剂、催化剂、马来酸酐、邻苯二甲醛和碱后，将体系温度降至‑60～‑20℃，滴加三氯硅烷或四氯化硅，在‑60～‑20℃下反应4～10h，再加热回流5～30h后结束；结束后，利用硅藻土过滤，浓缩反应液后，2,3‑萘二酐析出，过滤、重结晶干燥得淡黄色固体，即2,3‑萘二酐产品。本发明的合成方法反应步骤少且无污染、简洁高效、成本低、产品收率高、能实现工业化大量生产。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种2,3-萘二酐的合成方法。

背景技术

酸酐是一类重要的有机化合物。2,3-萘二酐又名2,3-萘二甲酸酐、2,3-萘二羧酸酐，常用来合成液晶材料、药物以及染料等，它是一种重要的有机化工和精细化工中间体，也是一种环氧树脂的固化剂，其用途非常广泛。

目前合成2,3-萘二酐相关报道较少。J.Org.Chem.1988,53,2353-2354.报道了以乙缩醛和马来酸酐为原料，合成2,3-萘二酐。该方法经过两步进行，第二步需要用到浓硫酸和乙酸酐。该方法虽然总收率在85％以上，但是反应污染大，用到了危险品浓硫酸和易制毒品乙酸酐，因此很难用于大量生产。另外CN106748752B也报道了使用类似方法合成2,3-萘二酐，但是起始原料为邻苯二甲醛，经过了五步反应才合成得到。

J.Am.Chem.Soc.2017,139,4435-4442.报道了一步法合成2,3-萘二酐，该方法以马来酸酐和α,α,α’,α’-四溴邻二甲苯为原料，在碘化钠作用下，在70℃下反应4.5小时，收率为50％。该方法存在原子经济性差、收率低，不环保、原料成本高等缺点。

Organic Letters.2011,13,3960-3963.报道了以Sc(OTf)₃为催化剂，以邻苯二甲醛和马来酸酐为原料，在三乙基硅烷条件下，一步合成2,3-萘二酐。该方法虽然步骤简洁，但是反应收率较低，只有40％。

可见已报道的方法，存在环境污染严重、反应步骤长、产率低等缺点，难以实现工业化大量生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供一种反应步骤少且无污染、原料易得、成本低、产品收率高、适用于大量生产2,3-萘二酐的方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种2,3-萘二酐的合成方法，以邻苯二甲醛和马来酸酐为原料，经过一步合成2,3-萘二酐，其合成步骤如下：在反应器中，加入有机溶剂、催化剂、马来酸酐、邻苯二甲醛和碱后，将体系温度降至-60～-20℃，滴加三氯硅烷或四氯化硅，在-60～-20℃下反应4～10h，再加热回流5～30h后结束；结束后，利用硅藻土过滤，浓缩反应液后，2,3-萘二酐析出，过滤、重结晶干燥得淡黄色固体，即2,3-萘二酐产品；其反应通式如下：

进一步地，所述有机溶剂为无水四氢呋喃、无水二氯甲烷、无水甲苯、无水二氧六环或无水苯。

进一步地，所述有机溶剂与马来酸酐的质量比为1.5～2.5:1。

进一步地，所述催化剂为cat-1、cat-2、cat-3、cat-4、cat-5中的任意一种，所述cat-1、cat-2、cat-3、cat-4、cat-5的结构式如下：

进一步地，所述催化剂与马来酸酐的摩尔比为0.05～0.2:1。

进一步地，所述碱为三乙胺、二环己基甲基胺、4-二甲氨基吡啶或碳酸钠。