專利名稱：一種制取9－芴甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制取9-芴甲醇的方法，特別涉及一種由芴合成制取9-芴甲醇的方法。
背景技術(shù)：
9-芴甲醇是制備多肽FMOC系列保護(hù)劑的原料，其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，需求量不斷增大；而芴是煤焦油中的一個主要成分，其在煤焦油中的含量為1％～2％。我國擁有豐富的芴資源，因此，用廉價的芴來生產(chǎn)高附加值的9-芴甲醇，具有重要的意義。
目前存在的由芴合成9-芴甲醇的方法有兩種，分別為一步合成法和兩步合成法。
所述的一步合成法，其是由日本和加拿大的科學(xué)家分別以飽和烴和四氫呋喃為溶劑，以正丁基鋰為催化劑，四甲基乙二胺為助催化劑，將芴與多聚甲醛反應(yīng)，直接合成9-芴甲醇，合成產(chǎn)率為72～74％。
使用該一步合成法合成9-芴甲醇的優(yōu)點是反應(yīng)步驟少、工藝簡單；但缺點是該方法中所用的催化劑正丁基鋰是一種價格昂貴的強(qiáng)堿性催化劑，含量為15～25％，價格為35萬元/噸，其性質(zhì)極其活潑，遇水及合成過程中會釋放出可燃?xì)怏w，在儲存、運輸和生產(chǎn)過程中安全隱患大，對設(shè)備及操作技術(shù)要求程度高，因此，該一步合成法合成9-芴甲醇的成本非常高；此外，使用該方法合成9-芴甲醇的過程中極易同時生成不溶、不熔的高分子副產(chǎn)物，分離困難，故該方法尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
所述的兩步合成法，其是目前合成9-芴甲醇的主要方法，也是目前實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的方法。該方法的第一步是將芴制成9-芴甲醛，即在強(qiáng)堿催化劑的作用下，使芴9位上的一個氫以質(zhì)子的形式脫去，生成的芴負(fù)離子再與甲酸乙酯反應(yīng)，從而生成9-芴甲醛；第二步是將9-芴甲醛還原成9-芴甲醇，即使用還原劑，將9-芴甲醛還原成9-芴甲醇。第一步反應(yīng)中所用的強(qiáng)堿催化劑一般為氫化鈉、乙醇鈉、乙醇鉀等，溶劑為非質(zhì)子性無水溶劑，如乙醚、甲酸乙酯等。第二步反應(yīng)中所用的還原劑可以是NaBH4和KBH4，雖然它們還原效率高，但由于該方法要求分離的9-芴甲醛純度高，導(dǎo)致工藝過程復(fù)雜，NaBH4和KBH4價格較貴，且需用甲醇作為溶劑，因此，合成成本高；在第二步反應(yīng)中也可以用甲醛作還原劑，在氫氧化鈉水溶液中反應(yīng)，使用甲醛作還原劑價格便宜，可大大降低合成成本。
使用該兩步合成法合成9-芴甲醇的缺點是1、強(qiáng)堿催化劑NaH在反應(yīng)過程中會生成可燃?xì)怏w氫氣，生產(chǎn)過程中存在較大的安全隱患；而乙醇鈉在反應(yīng)前需要現(xiàn)場制備，工藝復(fù)雜，否則會影響其活性，從而導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)率下降；2、溶劑乙醚、甲酸乙酯的沸點低，分別為34.6℃和53℃，其在使用過程中揮發(fā)損失量大，易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故；此外，在運輸和儲存過程中也存在較大的安全隱患；3、反應(yīng)生成的9-芴甲醇一般采用溶劑重結(jié)晶的提純方法，采用的溶劑有乙醇、乙醚、石油醚等，其對雜質(zhì)的脫除能力有限，很難達(dá)到高純度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制取9-芴甲醇的方法，使用該方法制成的9-芴甲醇的純度高，其能提高生產(chǎn)效率，提高反應(yīng)過程中的安全性，同時降低生產(chǎn)成本。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種制取9-芴甲醇的方法，其包含以下步驟步驟1.合成9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟步驟11.將芴制成9-芴甲醛在催化劑的作用下，在合成溶劑中，使芴9位上的一個氫以質(zhì)子的形式脫去，生成的芴負(fù)離子與甲酸乙酯反應(yīng)，生成9-芴甲醛；步驟12.將9-芴甲醛還原成9-芴甲醇使用還原劑，將9-芴甲醛通過還原反應(yīng)生成9-芴甲醇的粗產(chǎn)物；步驟2.采用溶劑兩步提純法提純9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟
步驟21.將9-芴甲醇的粗產(chǎn)物按一定比例加熱溶解于第一溶劑中，濾除不溶物后，將濾液冷卻，析出結(jié)晶，再進(jìn)行過濾、真空干燥，得到第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產(chǎn)物；步驟22.將經(jīng)過第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產(chǎn)物，按一定的比例加熱溶解于第二溶劑中，濾除不溶物，再對濾液采用溶析法析出結(jié)晶，冷卻后，進(jìn)行過濾、真空干燥，得到提純后的9-芴甲醇。
所述的步驟11中的催化劑是乙醇鈉的乙醇溶液；合成溶劑是環(huán)己烷與二甲基亞砜組成的混合溶劑，或是甲苯與二甲基亞砜組成的混合溶劑；助催化劑是聚乙二醇，PEG600；所述的步驟12中的還原劑是甲醛水溶液；所述的步驟21中的第一溶劑是芳香烴，即苯或甲苯和脂肪烴，即石油醚或環(huán)己烷或正己烷組成的混合溶劑；所述的步驟22中的第二溶劑是無水乙醇或95％的工業(yè)乙醇；所述的步驟22中的溶析法是通過向濾液中加析出劑，使9-芴甲醇的晶體析出；該析出劑是水。
本發(fā)明提供的制取9-芴甲醇的方法，步驟11中所用的催化劑乙醇鈉的乙醇溶液價格低廉，性能安全高效，可提高生產(chǎn)反應(yīng)過程中的安全性，消除安全隱患。
本發(fā)明提供的制取9-芴甲醇的方法，步驟11中所用的合成溶劑環(huán)己烷或甲苯與水互不相溶，通過油水分離、蒸餾，即可實現(xiàn)合成溶劑回收循環(huán)利用，從而降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提供的制取9-芴甲醇的方法，采用溶劑兩步提純法，能有效地脫除反應(yīng)生成的9-芴甲醇的粗產(chǎn)物中的雜質(zhì)，制取得到純度大于99％的高質(zhì)量的9-芴甲醇。
具體實施例方式
以下說明本發(fā)明的一最佳實施例。
將含量為95～97％的芴4.2g、含量為16％的乙醇鈉的乙醇溶液15～16ml、環(huán)己烷和二甲基亞砜的混合溶劑50ml、1g聚乙二醇PEG600加入到干燥、裝有回流冷凝管的三口瓶中，開啟磁力攪拌器，加熱至回流溫度后，保持反應(yīng)4～4.5小時，降溫至53℃，加入3～3.5ml的甲酸乙酯，繼續(xù)反應(yīng)2.5～3小時后，加入一定量的水終止反應(yīng)，繼續(xù)攪拌，整個過程需通入氮氣保護(hù)，避免副產(chǎn)物9-芴酮生成。然后，將反應(yīng)物倒入分液漏斗中，靜置、分層，上層主要為環(huán)己烷，下層為9-芴甲醛的堿性水溶液。上層經(jīng)蒸餾后得到無水環(huán)己烷，可重新作反應(yīng)溶劑。
將得到的9-芴甲醛的堿性水溶液，在室溫、攪拌的情況下，加入3～4ml濃度為38％的甲醛水溶液反應(yīng)，有大量9-芴甲醇晶體析出，該反應(yīng)持續(xù)30～40分鐘。將反應(yīng)得到的混合物用濃度為10％的鹽酸調(diào)至中性，經(jīng)過濾后，將濾餅在60℃的溫度下真空干燥1小時，即可得到4.15g的9-芴甲醇的粗產(chǎn)物，該粗產(chǎn)物中的9-芴甲醇的純度為87％，產(chǎn)率75％。
采用溶劑兩步提純法對9-芴甲醇的粗產(chǎn)物進(jìn)行提純，第一步將反應(yīng)后得到的純度為87％左右的9-芴甲醇的粗產(chǎn)物，按粗產(chǎn)物∶甲苯∶石油醚＝1∶4∶2的質(zhì)量比溶解，然后進(jìn)行熱過濾，將過濾后的濾液冷卻至5℃，此時有大量晶體析出，過濾，將濾餅在60℃的溫度下進(jìn)行真空干燥1小時，得到純度為98％左右的9-芴甲醇一次提純產(chǎn)物，收率78％。
第二步將上述經(jīng)過第一次提純后的純度為98％左右的9-芴甲醇的一次提純產(chǎn)物，按一次提純產(chǎn)物∶乙醇＝1∶6.5的質(zhì)量比溶解，然后進(jìn)行過濾，按乙醇∶水＝1∶1.2的質(zhì)量比往濾液中加析出劑水，并將其冷卻至5℃，此時有大量晶體析出，過濾，將濾餅在60℃的溫度下進(jìn)行真空干燥1小時，得到純度大于99％的9-芴甲醇，其熔點為103～106℃，收率85％。
權(quán)利要求
1.一種制取9-芴甲醇的方法，其包含以下步驟步驟1.合成9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟步驟11.在催化劑和助催化劑的作用下，使芴9位上的一個氫以質(zhì)子的形式脫去，生成的芴負(fù)離子與甲酸乙酯反應(yīng)，生成9-芴甲醛；步驟12.使用還原劑，將9-芴甲醛通過還原反應(yīng)生成9-芴甲醇的粗產(chǎn)物；步驟2.采用溶劑兩步提純法提純9-芴甲醇，其包含以下兩個步驟步驟21.將9-芴甲醇的粗產(chǎn)物按一定比例加熱溶解于第一溶劑中，濾除不溶物后，將濾液冷卻，析出結(jié)晶，再進(jìn)行過濾、真空干燥，得到第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產(chǎn)物；步驟22.將經(jīng)過第一步提純后的9-芴甲醇的一次提純產(chǎn)物，按一定的比例溶解于第二溶劑中，濾除不溶物，再對濾液采用溶析法析出結(jié)晶，冷卻后，進(jìn)行過濾、真空干燥，得到提純后的9-芴甲醇。
2.如權(quán)利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟11中，所述的催化劑是乙醇鈉的乙醇溶液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟11中，所述的合成溶劑是環(huán)己烷與二甲基亞砜組成的混合溶劑，或是甲苯與二甲基亞砜組成的混合溶劑。
4.如權(quán)利要求3所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟11中，所述的助催化劑是聚乙二醇，PEG600。
5.如權(quán)利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟12中，所述的還原劑是甲醛水溶液。
6.如權(quán)利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟21中，所述的第一溶劑是芳香烴，即苯或甲苯和脂肪烴，即石油醚或環(huán)己烷或正己烷組成的混合溶劑。
7.如權(quán)利要求1所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟22中，所述的第二溶劑是無水乙醇或95％的工業(yè)乙醇。
8.如權(quán)利要求1或7所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟22中，所述的溶析法是通過向濾液中加析出劑，使9-芴甲醇的晶體析出。
9.如權(quán)利要求8所述的制取9-芴甲醇的方法，其特征在于，步驟22中，所述的析出劑是水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制取9－芴甲醇的方法，包含以下步驟步驟1.合成9－芴甲醇；步驟11.在催化劑作用下，使芴9位上的一個氫以質(zhì)子的形式脫去，生成的芴負(fù)離子與甲酸乙酯反應(yīng)，生成9－芴甲醛；步驟12.使用還原劑，將9－芴甲醛通過還原反應(yīng)生成9－芴甲醇的粗產(chǎn)物；步驟2.采用溶劑兩步提純法對9－芴甲醇的粗產(chǎn)物進(jìn)行兩次提純。使用本發(fā)明提供的制取9－芴甲醇的方法，制成的9－芴甲醇的純度非常高，能提高生產(chǎn)效率，提高反應(yīng)過程中的安全性，同時降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C07C29/00GK1884242SQ200510026999
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者張秀云, 陳葉飛, 李乃民 申請人:上海寶鋼化工有限公司