[發明專利]一種制備酞菁鐵的方法

在審

• 申請號: 201410463334.2
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104311565A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 孔祥文;王歡;王涵;張靜
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

????本發明涉及一種化合物制備方法，特別是涉及一種制備酞菁鐵的方法。

背景技術

酞菁化合物是Braun和Tchemia在1907年的一次實驗中偶然得到的化合物，英國著名學者Linstead教授在1933年創造的新名詞Phthalocyanine(酞菁)，從發現到現在，在不到100年的時間里，人們已發明了5000多種酞菁化合物。酞菁結構如下：

酞菁是一個二維的平面大環共扼分子，具有18個電子芳香結構，環中心的兩個氫原子(無金屬酞菁，如?a，可以被大量的化學元素所取代(金屬酞菁，如?b，同時酞菁分子外圍的四個苯環上的十六個氫原子可以被大量的基團取代，生成取代酞菁，如?c。酞菁是一類化學性質非常穩定的化合物,在可見光區域(Q帶約700)有很強的吸收,不同結構的酞菁化合物，有不同的鮮艷的顏色,而且酞菁類化合物由于具有價廉、低毒、熱穩定性好等特性,因此大部分的酞菁銅化合物都作為顏料或染料來使用。在對酞菁類物質應用的過程中，人們發現酞菁鐵中的中心結構與卟啉鐵的中心結構十分相似，同時嘗試用酞菁鐵替換卟啉鐵，在一些氧化反應中起到催化劑的作用，被稱為仿生加氧酶。

目前，酞菁的合成方法主要有：苯酐-尿素法、鄰苯二腈法、鄰氰基苯甲酰胺法、1,3-二亞氨基異吲哚啉法。苯酐-尿素法使用最為廣泛，而此方法又分為：固相法和溶劑法。固相法收率較低沒有得到很好的利用，溶劑法是最常見，使用范圍最廣。然而傳統的溶劑法多使用三氯苯或對硝基甲苯為溶劑，這兩種溶劑的使用對人類的健康都有嚴重的危害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備酞菁鐵的方法，本發明利用鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）作為綠色溶劑，改善反應條件，使整個生產過程更環保，在用鄰苯二甲酸二辛酯作溶劑的同時保證較高的收率，同時鄰苯二甲酸二辛酯也可以回收利用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種制備酞菁鐵的方法，所述方法包括下述步驟：?

????a）于250?mL的三口燒瓶中，依次加入2?g鐵鹽，如氯化亞鐵，10?mmol、4?g苯酐27?mmol、8.1?g尿素133?mmol、24?mL鄰苯二甲酸酯，?投料完畢后，加熱攪拌，當溫度到達120~140℃，投入0.12?g鉬酸銨0.6?mmol和?0.147g?氯化銨2.7?mmol，保溫反應0.5~2?h，直至反應物無氣泡產生，則可以進行下一步反應；

????b）將a反應產物，升溫過程1~2?℃/min，直接升溫至180~240℃，保溫反應2~8?h，反應結束后反應溫度降至室溫；

????c）將b反應產物過濾，回收濾液鄰苯二甲酸酯20?mL，將濾餅投入100?mL乙醇中，攪拌加熱至40℃過濾，再將濾餅投入100?mL水中，同時加入0.5?g十二烷基苯磺酸鈉，加熱至80℃攪拌30?min，過濾干燥得產品酞菁鐵4.76?g。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述a反應步驟即反應的第一階段，反應原料氯化亞鐵是鐵的金屬鹽其中的一種，原料氯化亞鐵或可以用氯化鐵、或硫酸亞鐵其它鐵的金屬鹽替換。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述a反應步驟中，氯化亞鐵、苯酐、尿素的配比為，n（氯化亞鐵）：n（苯酐）：n（尿素）=?1?：2.67?：13.33。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述催化劑鉬酸銨和助催化劑氯化銨的投料量為鐵的金屬鹽投料量的5物質的量百分比至30物質的量百分比。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述a反應步驟中，鄰苯二甲酸酯的結構為：

其中R1、R2為均為烷基，均可包含支鏈烷基、直鏈烷基和環烷基，R1、R2為兩個基團相同或不同。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述a反應步驟中，反應完全的標志為沒有氣泡產生，因為尿素在鉬酸銨催化下反應會分解為氣體，沒有氣泡說明尿素反應完全。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述b反應步驟反應的升溫速度或為0.5℃/min至2℃/min。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述c反應步驟，回收的鄰苯二甲酸酯不需加工處理即直接做下一次反應的溶劑使用。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述，c反應步驟中，洗滌用的乙醇直接回收利用；c反應步驟中，水洗時或使用加熱超聲波震蕩洗滌?。

所述的一種制備酞菁鐵的方法，所述c反應步驟中，得到的產物溶于8~20倍質量數的濃硫酸中，過濾，濾液投于8~20倍質量數的水中，過濾，得到精制的酞菁鐵產品。

具體實施方式