專(zhuān)利名稱(chēng)：一種二苯甲酮腙的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二苯甲酮腙的合成方法，特別是以離子液體為反應(yīng)介質(zhì)，以較低濃度的水合肼合成二苯甲酮腙的方法。
背景技術(shù)：
二苯甲酮腙是合成感光材料、香料和醫(yī)藥的重要原料，是紫外吸收劑、有機(jī)顏料和殺蟲(chóng)劑的中間體。醫(yī)藥工業(yè)中除用于生產(chǎn)雙環(huán)已哌啶、苯海拉明酸鹽等外，二苯甲酮腙還是合成心血管藥物西苯唑啉的重要前體，在抗生素如頭孢克肟、頭孢拉腙及β-內(nèi)酰胺抑制劑他唑巴坦等藥物合成中，它還作為6-APA、7-APA的羧基保護(hù)基而被廣泛使用。二苯甲酮腙還可用于制備二苯重氮甲烷及有關(guān)化合物，二苯基重氮甲烷是縮氨酸合成工藝中很有價(jià)值的中間體。同時(shí)，二苯甲酮腙也是制備吲哚的主要原料，吲哚可用于合成多種藥物，特別是人體內(nèi)不可缺少的氨基酸之一——色氨酸的原料，吲哚也是很多香料的組分。
目前，文獻(xiàn)上關(guān)于二苯甲酮腙的合成報(bào)道有三種。方法一以無(wú)水肼與二苯甲酮在無(wú)水乙醇中回流5～7h而制得。但此法中所用無(wú)水肼是一種極易自燃自爆試劑，極不安全，市場(chǎng)上也無(wú)此商品供應(yīng)。無(wú)水肼的制備是用體積濃度為80～85％的水合肼與氫氧化鉀回流脫水后蒸餾，得含水量≤2.0％的無(wú)水肼。此法不僅消耗大量的氫氧化鉀，同時(shí)蒸餾裝置要嚴(yán)格密封，否則在蒸餾過(guò)程中逸出的無(wú)水肼蒸氣會(huì)經(jīng)常發(fā)生自燃現(xiàn)象，危險(xiǎn)性極大，因此此方法不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。方法二以乙二醇為溶劑，用體積濃度為80％的水合肼代替無(wú)水肼與二苯甲酮反應(yīng)3h得到二苯甲酮腙。方法三以乙醇作溶劑，在鹽酸存在下二苯甲酮和85％水合肼回流反應(yīng)9h得到二苯甲酮腙。后面兩種方法均以80～85％水合肼為原料。總之以往的這些方法中所用的水合肼濃度要求較高，即使使用50％水合肼也無(wú)法讓反應(yīng)順利進(jìn)行，這使這些方法成本較高，且水合肼過(guò)量較多，對(duì)環(huán)境污染較大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、收率高、原料易得、成本低、對(duì)環(huán)境污染小的可利用較低濃度的水合肼為原料合成二苯甲酮腙的方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種二苯甲酮腙的合成方法，以二苯甲酮與水合肼在離子液體中于80～140℃反應(yīng)0.5～6h，反應(yīng)產(chǎn)物后處理得到如式(I)所示的二苯甲酮腙， 反應(yīng)式如下
上述的二苯甲酮腙的合成方法，所述的后處理通常為將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻析出結(jié)晶，過(guò)濾，濾餅即為所得的二苯甲酮腙。通常冷卻至室溫即可析出結(jié)晶。
所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽、烷基咪唑醋酸鹽、烷基吡啶四氟硼酸鹽、烷基吡啶六氟磷酸鹽或烷基咪唑六氟磷酸鹽，所述的二苯甲酮與水合肼的物質(zhì)的量比為1∶1.5～20，水合肼物質(zhì)的量按照無(wú)水肼進(jìn)行計(jì)算。
進(jìn)一步，所述的水合肼為質(zhì)量濃度20～85％的水合肼溶液。離子液體的用量為水合肼溶液體積的0.3～1.5倍。
再進(jìn)一步，所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽、烷基咪唑六氟磷酸鹽或烷基吡啶六氟磷酸鹽，所述的烷基為C1～C18的烷烴基。
更進(jìn)一步，所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽或烷基咪唑六氟磷酸鹽，所述的烷基為C1～C18的烷基，所述的烷基咪唑四氟硼酸鹽優(yōu)選1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，所述的烷基咪唑六氟磷酸鹽為1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽。
反應(yīng)中所使用的離子液體是可以回收套用的，通常在將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻析出結(jié)晶，過(guò)濾后，濾餅即為所得的二苯甲酮腙，將濾液用有機(jī)溶劑萃取出其中的離子液體，蒸去有機(jī)溶劑后得到可重復(fù)使用的離子液體。所述的有機(jī)溶劑為二氯甲烷。也有些濾液會(huì)自然分層，通常下層為離子液體層，減壓蒸餾，真空干燥后即可重復(fù)使用。
具體如下若使用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)，則反應(yīng)產(chǎn)物冷卻過(guò)濾后，用有機(jī)溶劑萃取離子液體，如用二氯甲烷萃取，將有機(jī)溶劑層蒸除二氯甲烷后得離子液體；若使用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)，則反應(yīng)產(chǎn)物冷卻過(guò)濾后，濾液分層，下層為離子液體，干燥后即可重復(fù)使用。
本發(fā)明改用離子液體為反應(yīng)溶劑后，可用低濃度的水合肼和二苯甲酮反應(yīng)，有益效果主要體現(xiàn)在(1)使用離子液體，不易揮發(fā)，不易燃易爆，安全性好，且對(duì)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物均有良好的溶解性，反應(yīng)在均相條件下進(jìn)行，便于操作和處理，產(chǎn)物收率高。
(2)離子液體可循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境影響小。
(3)以低濃度的水合肼代替高濃度水合肼或無(wú)水肼，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了產(chǎn)品收率，降低了工藝成本，更加經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保，且原料易得，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1100ml單口燒瓶中加入1.82g(0.01moL)二苯甲酮、9ml體積濃度為50％的水合肼溶液(相當(dāng)于4.5mL無(wú)水肼，約為0.14mol)和5ml的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，100℃下反應(yīng)4h，過(guò)濾干燥得晶體1.90g，收率96.9％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液用二氯甲烷萃取，蒸除溶劑后得到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例2100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、9ml體積濃度為40％的水合肼溶液和5ml的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體，110℃下反應(yīng)3h，過(guò)濾干燥得晶體1.92g，收率98.0％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液分層，下層有機(jī)層減壓蒸餾，真空干燥，得1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例3100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、9ml體積濃度為50％的水合肼溶液和4ml的1-丁基吡啶六氟磷酸鹽離子液體，120℃下反應(yīng)2h，過(guò)濾干燥得晶體1.86g，收率94.9％，熔點(diǎn)96～98℃。濾液分層，下層有機(jī)層減壓蒸餾，真空干燥，得1-丁基吡啶六氟磷酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例4100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、9ml體積濃度為50％的水合肼溶液和10ml的1-丁基-3-甲基咪唑醋酸鹽離子液體，100℃下反應(yīng)4h，過(guò)濾干燥得晶體1.89g，收率96.4％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液用二氯甲烷萃取，蒸除二氯甲烷溶劑后得到1-丁基-3-甲基咪唑醋酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例5100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、9ml體積濃度為50％的水合肼溶液和5ml的1-丁基吡啶四氟硼酸鹽離子液體，100℃下反應(yīng)3h，過(guò)濾干燥得晶體1.86g，收率94.9％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液用二氯甲烷萃取，蒸除二氯甲烷溶劑后得到1-丁基吡啶四氟硼酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例6100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、15ml體積濃度為30％的水合肼溶液和10ml的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，120℃下反應(yīng)4h，過(guò)濾干燥得晶體1.82g，收率92.9％，溶點(diǎn)97～98℃。濾液用二氯甲烷萃取，蒸除二氯甲烷溶劑后得到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例7100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、15ml體積濃度為20％的水合肼和8ml的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體，120℃下反應(yīng)4h，過(guò)濾干燥得晶體1.88g，收率95.9％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液分層，下層有機(jī)層減壓蒸餾，真空干燥，得1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例8100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、5ml體積濃度為85％的水合肼溶液和5ml的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，100℃下反應(yīng)4h，過(guò)濾干燥得晶體1.89g，收率96.4％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液用二氯甲烷萃取，蒸除二氯甲烷溶劑后得到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
實(shí)施例9100ml單口燒瓶中加入1.82g二苯甲酮、2ml體積濃度為45％的水合肼溶液和3ml的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，120℃下反應(yīng)3h，過(guò)濾干燥得晶體1.87g，收率95.4％，熔點(diǎn)97～98℃。濾液用二氯甲烷萃取，蒸除二氯甲烷溶劑后得到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體，離子液體回收使用。
權(quán)利要求
1.一種二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的方法為二苯甲酮與水合肼在離子液體中于80～140℃反應(yīng)0.5～6h，反應(yīng)產(chǎn)物后處理得到如式(I)所示的二苯甲酮腙，所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽、烷基咪唑醋酸鹽、烷基吡啶四氟硼酸鹽、烷基吡啶六氟磷酸鹽或烷基咪唑六氟磷酸鹽，所述的二苯甲酮與水合肼的物質(zhì)的量比為1∶1.5～20。
2.如權(quán)利要求1所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的水合肼為體積濃度20～85％的水合肼溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的離子液體的用量為水合肼溶液體積的0.3～1.5倍。
4.如權(quán)利要求1所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽、烷基咪唑六氟磷酸鹽或烷基吡啶六氟磷酸鹽。
5.如權(quán)利要求4所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽。
6.如權(quán)利要求4所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的烷基咪唑四氟硼酸鹽所述的烷基為C1～C18的烷基。
7.如權(quán)利要求6所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
8.如權(quán)利要求4所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽。
9.如權(quán)利要求1所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的后處理為將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻，析出結(jié)晶過(guò)濾，濾餅即為所得的二苯甲酮腙。
10.如權(quán)利要求9所述的二苯甲酮腙的合成方法，其特征在于所述的過(guò)濾，得到的濾液，用有機(jī)溶劑萃取后，除去有機(jī)溶劑后得回收套用的離子液體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二苯甲酮腙的合成方法，二苯甲酮與水合肼在離子液體中于80～140℃反應(yīng)0.5～6h，反應(yīng)產(chǎn)物后處理得到如式(I)所示的二苯甲酮腙，所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽、烷基咪唑醋酸鹽、烷基吡啶四氟硼酸鹽、烷基吡啶六氟磷酸鹽或烷基咪唑六氟磷酸鹽，所述的二苯甲酮與水合肼的物質(zhì)的量比為1∶1.5～20。本發(fā)明使用離子液體，不易揮發(fā)，不易燃易爆安全性好，且對(duì)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物均有良好的溶解性，反應(yīng)在均相條件下進(jìn)行，便于操作和處理，產(chǎn)物收率高；離子液體可循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境影響小；采用低濃度的水合肼，縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低了工藝成本，更加經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保，且原料易得，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C251/00GK1858037SQ20061005188
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者裴文, 孫孟展, 孫莉, 許孝良 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)