一種以鄰苯二甲酰肼為原料制備異魯米諾的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種W鄰苯二甲酯阱為原料制備異魯米 諾的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化學(xué)發(fā)光是指在一些特殊的化學(xué)反應(yīng)中發(fā)出可見光的現(xiàn)象，其發(fā)光機(jī)理是反應(yīng)體 系中的某些物質(zhì)吸收了反應(yīng)釋放的能量而由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)將能 量W光福射的形式釋放出來，產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在眾多的化學(xué)發(fā)光試劑當(dāng)中，魯米諾（3-氨基 鄰苯二甲酯阱）類試劑因具有較高的發(fā)光量子產(chǎn)率和較好的水溶性，可與多種氧化劑發(fā)生 化學(xué)光反應(yīng)，已成為應(yīng)用最廣泛的化學(xué)發(fā)光試劑。
[0003] 異魯米諾即是一種常用的魯米諾類化學(xué)發(fā)光試劑，其發(fā)光機(jī)理為氧化反應(yīng)發(fā)光， 它在堿性條件下通過辣根過氧化物酶催化，被&〇2氧化生成4-氨基鄰苯二酸的激發(fā)態(tài)中間 體，當(dāng)其回到基態(tài)時(shí)即會(huì)發(fā)出光子。因此，異魯米諾有著良好的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場需求 前景。
[0004] 目前制備異魯米諾的方法，主要有如下幾條合成路線： 陽0化](一）W4-硝基鄰苯二甲酸為原料，與水合阱進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)后，經(jīng)氯化亞錫還原制 得異魯米諾（JournaloftheQiemicalSociety，1937，p. 26,31)。該合成方法工藝路線 簡單，但缺點(diǎn)則是會(huì)生成大量的無機(jī)錫廢料，對環(huán)境污染很大，不符合綠色合成的要求，難 W適合工業(yè)化大生產(chǎn)的需求；
[0006]
[0007] (二）WN-甲基-4-硝基鄰苯二甲酯亞胺為原料，經(jīng)氯化亞錫還原后，還原產(chǎn)物 再與水合阱經(jīng)環(huán)合反應(yīng)制得異魯米諾（JournalofHeterocyclicQiemistry，1995, 32， P.907 - 914;BioorganicandMedicinalQiemistry，2010,18,p. 1337-1:343)。同樣的，該 工藝在制備過程中也會(huì)生成大量的無機(jī)錫廢料，對環(huán)境污染很大，不符合綠色合成的要求， 而且其反應(yīng)主原料N-甲基-4-硝基鄰苯二甲酯亞胺價(jià)格昂貴，因此，難于適合工業(yè)化大生 產(chǎn)的需求；
[0008]
[0009] (Ξ)W鄰苯二甲酸酢為原料，與尿素反應(yīng)制得鄰苯二甲酯亞胺產(chǎn)品；隨后在濃 硫酸及發(fā)煙硝酸的催化下，制得4-硝基-鄰苯二甲酯亞胺；再加入水合阱反應(yīng)制得4-硝 基-鄰苯二甲酯阱；再在堿性溶液環(huán)境下，W氯化亞錫酸溶液為催化劑，催化制得目標(biāo)產(chǎn)物 異魯米諾。該工藝與前兩條路線相比，雖然初始原料不同、反應(yīng)路線不同，但也使用了氯化 亞錫為催化劑催化反應(yīng)進(jìn)行，同樣也會(huì)生成大量的無機(jī)錫廢料，對環(huán)境污染很大，不符合綠 色合成的要求；
[0010]
[0011] 鑒于上述制備異魯米諾的工藝均存在著廢料污染性嚴(yán)重的問題，因此，尋找一種 綠色合成異魯米諾的工業(yè)化生產(chǎn)方法具有非常重要的意義。
[0012] G油riel胺合成法是使用獻(xiàn)酷亞胺鐘將面代燒轉(zhuǎn)化成一級胺的反應(yīng)，是制備一級 胺的最常用反應(yīng)之一。不過該反應(yīng)有一個(gè)很明顯的缺點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物鄰苯二甲酯 阱，該副產(chǎn)物在實(shí)驗(yàn)室通常都是作為固體廢料被扔掉，污染很大。因此，如果能充分利用 G油riel胺合成中的副產(chǎn)物鄰苯二甲酯阱來實(shí)現(xiàn)異魯米諾的合成，無論對于異魯米諾的綠 色合成還是G油riel胺合成后副產(chǎn)物的處理均具有十分積極的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中合成異魯米諾的工藝存在廢料 污染嚴(yán)重而不宜于工業(yè)化生產(chǎn)的問題，進(jìn)而提供一種操作簡便、成本較低、收率較高、污染 較小、且適于工業(yè)化生產(chǎn)的制備異魯米諾的方法。
[0014] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的W鄰苯二甲酯阱為原料制備異魯米諾的方 法，包括如下步驟：
[0015] (1)W鄰苯二甲酯阱為原料，與乙酷化試劑反應(yīng)得到二乙酷基鄰苯二甲酯阱；
[0016] (2)將步驟（1)中得到的二乙酷基鄰苯二甲酯阱，與亞硝基化合物反應(yīng)，得到亞硝 基二乙酷基鄰苯二甲酯阱；
[0017] (3)將步驟（2)中得到的亞硝基二乙酷基鄰苯二甲酯阱，經(jīng)去乙酷化反應(yīng)得到亞 硝基鄰苯二甲酯阱；
[0018] (4)將步驟（3)中得到的亞硝基鄰苯二甲酯阱，經(jīng)還原反應(yīng)得到異魯米諾；
[0019]
[0020] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中，所述乙酷化試劑包括乙酸酢、乙酷氯、乙酷漠中的至少 一種；所述鄰苯二甲酯阱與所述乙酷化試劑的摩爾比為1 :2-10 ;
[0021] 所述乙酷化反應(yīng)在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，所述有機(jī)溶劑包括甲酸、乙酸、乙酸乙醋、乙 酸下醋、二氯甲燒、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙燒、苯、甲苯、二甲苯、乙酸、四氨巧喃、2-甲 基四氨巧喃、乙二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、二乙二醇二甲酸、甲醒、丙酬、2-下酬、乙臘、 DMF、NMP或DMS0中的一種或幾種的混合溶劑。
[0022] 所述步驟（1)中，所述反應(yīng)是在催化劑催化條件下進(jìn)行，所述催化劑包括甲酸鋼、 乙酸鋼、甲醇鋼、甲醇鐘、乙醇鋼、乙醇鐘、異丙醇鋼、異丙醇鐘、叔下醇鋼、叔下醇鐘、氨氧化 裡、氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨氧化巧、碳酸鐘、碳酸氨鐘、碳酸鋼、碳酸氨鋼、碳酸飽、氧化儀、 氧化鋒、Ξ乙胺、化晚、DMAP或DBU中的一種或幾種的混合物；
[0023] 所述催化劑的添加量占所述步驟（1)中反應(yīng)原料總量的l-200wt%。
[0024] 所述步驟（1)中，所述反應(yīng)的溫度為0-200°C。
[0025] 優(yōu)選的，所述步驟似中，所述亞硝基化合物包括亞硝酸、亞硝酸裡、亞硝酸鋼、亞 硝酸鐘、亞硝酸巧、亞硝酸甲醋、亞硝酸甲醋、亞硝酸乙醋、亞硝酸異丙醋、亞硝酸正下醋、亞 硝酸異戊醋中的一種或幾種的混合物；所述二乙酷基鄰苯二甲酯阱與所述亞硝基化合物的 摩爾比為1:1-4 ; 陽0%] 所述反應(yīng)是在溶劑中進(jìn)行的，所述溶劑包括水、甲醇、乙醇、異丙醇、正下醇、叔下 醇、甲酸、乙酸、乙酸乙醋、乙酸下醋、二氯甲燒、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙燒、苯、甲苯、二 甲苯、乙酸、四氨巧喃、2-甲基四氨巧喃、乙二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、二乙二醇二甲酸、甲 醒、丙酬、2-下酬、乙臘、DMF、NMP、DMS0中的一種或幾種的混合溶劑。
[0027]所述步驟（2)中，所述反應(yīng)是在催化劑催化條件下進(jìn)行，所述催化劑包括甲酸、乙 酸、Ξ氣乙酸、甲橫酸、對甲苯橫酸、苯橫酸、鹽酸、硫酸、憐酸、硝酸、削i酸、EDTA中的一種 或幾種的混合物； 陽02引所述催化劑的添加量占所述步驟似中反應(yīng)原料總量的l-200wt%。
[0029] 所述步驟似中，所述反應(yīng)的溫度為-20~100°C。
[0030] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中，所述反應(yīng)是在溶劑中進(jìn)行的，所述溶劑包括水、甲醇、乙 醇、異丙醇、正下醇、叔下醇、乙酸乙醋、乙酸下醋、二氯甲燒、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙 燒、苯、甲苯、二甲苯、乙酸、四氨巧喃、2-甲基四氨巧喃、乙二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、二乙 二醇二甲酸、甲醒、丙酬、2-下酬、乙臘、DMF、NMP、DMS0中的一種或幾種的混合溶劑。
[0031] 所述步驟（3)中，所述反應(yīng)是在催化劑催化條件下進(jìn)行，所述催化劑包括鹽酸、硫 酸、憐酸、甲醇鋼、甲醇鐘、乙醇鋼、乙醇鐘、異丙醇鋼、異丙醇鐘、叔下醇鋼、叔下醇鐘、氨氧 化裡、氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨氧化巧、碳酸鐘、碳酸氨鐘、碳酸鋼、碳酸氨鋼、碳酸飽中的一 種或幾種的混合物；
[0032]所述催化劑的添加量占所述步驟（3)中反應(yīng)原料總量的1-lOOwt%。 陽〇3引所述步驟（3)中，所述反應(yīng)的溫度為0-200°C。
[0034] 優(yōu)選的，所述步驟（4)中，所述反應(yīng)是在溶劑中進(jìn)行的，述溶劑包括水、甲醇、乙 醇、異丙醇、正下醇、叔下醇、甲酸、乙酸、乙酸乙醋、乙酸下醋、二氯甲燒、氯仿、四氯化碳、 1，2-二氯乙燒、苯、甲苯、二甲苯、乙酸、四氨巧喃、2-甲基四氨巧喃、乙二醇、二乙二醇、乙 二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、二乙二醇二甲酸、甲醒、丙酬、2-下酬、乙臘、DMF、NMP、DMS0中 的一種或幾種的混合溶劑。
[0035] 所述步驟（4)中，所述反應(yīng)是在催化劑催化條件下進(jìn)行，所述催化劑包括氨氣、甲 酸、甲酸鋼、甲酸錠、甲酸阱、水合阱、鹽酸、硫酸、環(huán)己締、Pd/C、儀侶合金、雷尼儀、鐵粉、鋒 粉、硫化鋼、硫氨化鋼、硫代硫酸鋼、Ξ氯化鐵中的一種或幾種的混合物；
[0036]所述催化劑的添加量占所述步驟（4)中反應(yīng)原料總量的l-500wt%。
[0037] 所述步驟（4)中，所述反應(yīng)的溫度為0-200°C。
[0038] 更優(yōu)的，所述鄰苯二甲酯阱原料為G油riel胺合成法中的副產(chǎn)物。
[0039] 本發(fā)明所述W鄰苯二甲酯阱為原料制備異魯米諾的方法，充分利用了現(xiàn)有 G油riel胺合成法中的大量的鄰苯二甲酯阱副產(chǎn)物為原料，不僅原料便宜易得，更為處理工 業(yè)廢料鄰苯二甲酯阱提供了一條新途徑；同時(shí)，本發(fā)明所述方法合成工藝簡單、反應(yīng)條件溫 和，反應(yīng)操作簡便，且異魯米諾產(chǎn)物的產(chǎn)率可高達(dá)85%，適用范圍更廣，能充分滿足產(chǎn)品工 業(yè)化生產(chǎn)的需求。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 本發(fā)明所述W鄰苯二甲酯阱為原料制備異魯米諾的方法的工藝合成路線如下，并 具體包括如下步驟：
[0041] (1)W鄰苯二甲酯阱為原料，與乙酷化試劑反應(yīng)得到二乙酷基鄰苯二甲酯阱；
[0042] (2)將步驟（1)中得到的二乙酷基鄰苯二甲酯阱，與亞硝基化合物反應(yīng)，得到亞硝 基二乙酷基鄰苯二甲酯阱；
[0043] (3)將步驟（2)中得到的亞硝基二乙酷基鄰苯二甲酯阱，經(jīng)去乙酷化反應(yīng)得到亞 硝基鄰苯二甲酯阱；
[0044] (4)將步驟（3)中得到的亞硝基鄰苯二甲酯阱，經(jīng)還原反應(yīng)得到異魯米諾；
[0045]
陽046] 實(shí)施例1
[0047] 本實(shí)施例所述制備異魯米諾的方法，包括如下步驟：
[0048] 步驟1 :二乙酷基鄰苯二甲酯阱的制備
[0049] 室溫?cái)埌柘?，?00mlΞ口燒瓶中加入60g干燥的鄰苯二甲酯阱廢料（47 %純度） 和200ml乙酸，攬勻。向其中加入30g乙酸鋼，室溫?cái)埌?0分鐘，然后再向其中滴加40g乙 酷氯，30分鐘內(nèi)滴完。室溫?cái)埌?小時(shí)，然后升溫至70°C繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)。點(diǎn)板確認(rèn)鄰苯 二甲酯阱已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為所需產(chǎn)品，停止反應(yīng)，并將反應(yīng)液自然降至室溫。該反應(yīng)液不經(jīng)進(jìn) 一步處