[發(fā)明專利]4,5?二溴鄰苯二甲酸的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610001336.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN105646176B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳清賢;吳磊;胡仙妹;陳姝羽;陳三許;王扶林;張洪培;李爭(zhēng)光;李亞杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): C07C51/00
• 分類號(hào): C07C51/00;C07C63/68
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,孫詩雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種4,5-二溴鄰苯二甲酸的制備方法。

背景技術(shù)

鄰苯二甲酸類化合物是優(yōu)良的金屬配體和有價(jià)值的有機(jī)中間體，且是合成酞菁化合物的重要原料，酞菁具有大π共軛芳香體系，在傳感器、癌癥熒光治療、染料、光學(xué)記錄、電致變色智能材料和太陽能光伏器件等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是二溴鄰苯二甲酸是合成溴代酞菁類化合物所亟需的原料，然而4,5-二溴鄰苯二甲酸在市面上基本無批量銷售，已報(bào)道的合成方法多為早期文獻(xiàn)（Chem. Ber., 1884 , 17：2494-2496 ；J. Chem. Soc., 1952 , 4615-4618；J. Amer. Chem. Soc., 1942 , 64:2639-2641），多采用硝酸在高溫170℃下氧化，方法落后，其不利于環(huán)保。其次有以酞酐為原料用硫酸和溴素在高溫下制備，同樣存在強(qiáng)腐蝕性和環(huán)保問題，這些方法收率低，污染大，不易操作，早已無法適應(yīng)現(xiàn)代材料的批量需求。

4,5-二溴鄰苯二甲酸市面上極少生產(chǎn)，且價(jià)格昂貴，在配位化學(xué)和功能材料制備中都有重要的用途，尤其是合成酞菁類化合物的重要原料。因此4,5-二溴鄰苯二甲酸的批量、廉價(jià)、簡(jiǎn)便的制備方法有重要價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種4,5-二溴鄰苯二甲酸的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單、易操作、無污染且成本低，可批量制備，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種4,5-二溴鄰苯二甲酸的制備方法，步驟如下：

（1）二溴鄰苯二甲酰肼的合成：將鄰苯二甲酰肼溶于冰乙酸后，加入N-溴代丁二酰亞胺（NBS），加熱至80~100℃反應(yīng)0.5~1小時(shí)，反應(yīng)完成后將體系冷卻至室溫然后倒入冰水中，析出固體，過濾得到二溴鄰苯二甲酰肼和濾液；

（2）4,5-二溴鄰苯二甲酸的合成：將二溴鄰苯二甲酰肼溶于氫氧化鈉水溶液中，加熱至60~70℃進(jìn)行水解反應(yīng)1~2小時(shí)，水解反應(yīng)結(jié)束后，調(diào)節(jié)水解反應(yīng)體系的pH為6~7，析出白色固體，過濾、水洗得到4,5-二溴鄰苯二甲酸。

所述步驟（1）中鄰苯二甲酰肼與NBS的物質(zhì)的量之比為2.1:1~2.2:1。

所述步驟（2）中的氫氧化鈉水溶液的濃度為10mol/L。

所述步驟（2）中氫氧化鈉的物質(zhì)的量與步驟（1）中鄰苯二甲酰肼的物質(zhì)的量之比為2.5:1~3:1。

所述步驟（2）中的水洗采用0℃的水。

本發(fā)明所述的合成制備路線如下：

所述步驟（2）中用步驟（1）中的濾液調(diào)節(jié)水解反應(yīng)體系的pH為6~7。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明的4,5-二溴鄰苯二甲酸廉價(jià)的制備方法簡(jiǎn)便，以廉價(jià)的工業(yè)副產(chǎn)品鄰苯二甲酰肼為主原料（市面價(jià)約每公斤30元），用NBS在冰乙酸溶液中制備4,5-二溴鄰苯二甲酸，此方法收率可達(dá)97%，產(chǎn)物純度達(dá)99%，純度高，成本低廉，易于操作，可大批量工業(yè)化制備；（2）本方法采用的溫和溴化劑NBS，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生成的廢酸與廢堿正好中和利用，制備完成后廢水pH基本為中性，減少了污水排放的環(huán)保問題；（3）本發(fā)明提供這種方法步驟少、收率高，是一種適合大批量制備的難得的辦法，可完全滿足此類產(chǎn)品的工業(yè)需求，為下游化工產(chǎn)品和材料研究開發(fā)提供了充足原料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例的4,5-二溴鄰苯二甲酸的制備方法，步驟如下：

（1）二溴鄰苯二甲酰肼的合成：在一個(gè)帶有回流冷凝管的250mL三口圓底燒瓶中加入16.20g鄰苯二甲酰肼，然后倒入100mL冰乙酸，采用機(jī)械攪拌，待固體全部溶解后向其中加入37.94g NBS，這個(gè)過程中會(huì)有少許熱量放出。待體系穩(wěn)定后，打開加熱，控溫85℃，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的顏色逐漸加深，由淡黃色逐漸變?yōu)辄S色。反應(yīng)1h后，將反應(yīng)液冷卻，然后倒入冰水中，待冰融化后，將析出的固體抽濾，得到白色固體。后經(jīng)晾干，稱其干燥后的質(zhì)量為31.8g，其收率為99%

（2）4，5-二溴鄰苯二甲酸的合成：將步驟（1）得到的固體二溴鄰苯二甲酰肼31.8g溶于10mol/L氫氧化鈉水溶液300毫升中，然后加熱到65℃，反應(yīng)2小時(shí)后，冷卻，然后用上一步的濾液調(diào)節(jié)pH到為6，析出大量白色固體，過濾，冰水洗滌，干燥后得31.7g，收率98%。