[發明專利]一種由均苯三甲酸合成均苯三甲醛的方法

有效

• 申請號: 201710786173.4
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107501043B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 高文秀;王集思;婁大偉;于丹丹;張志會;張浩
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: C07C29/147
• 分類號: C07C29/147;C07C33/20;C07C45/29;C07C47/52;C07C67/08;C07C69/76
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提供一種以均苯三甲酸為原料合成均苯三甲醛的實驗方法，改進實驗條件并優化均苯三甲醛的純化過程，獲得一種反應條件溫和、生產成本低廉、產物收率更高的均苯三甲醛合成方法。

技術領域

本發明涉及以均苯三甲酸為原料經均苯三甲酸甲酯、均三芐醇合成均苯三甲醛的方法。

背景技術

均苯三甲醛是一種重要的有機合成及醫藥中間體，因其結構中存在三個不同方向且性質相同的羰基，使其可以和多種鏈狀胺類化合物（如，對苯二胺、2,5-二乙氧基對苯二甲酸二酰肼）在特定的條件下合成共價有機骨架材料（COF-300、COF-42），這類多孔材料具有可預見的剛性分子骨架結構，質輕，表面積大，熱及化學穩定性好，在氣體存儲、光電傳導和催化應用等方面有著廣闊的應用前景（J.Am.Chem.Soc.,2011,133,19816-19822；J.Am.Chem.Soc.,2011,133:11478-11481.）；此外，由均苯三甲醛衍生出的樹枝狀分子因其外圍含有大量活性官能團可以作為多相催化劑；均苯三甲醛還可以與酮反應合成查爾酮類化合物，這類化合物具有較大的結構柔性，可與多種受體結合，從而在抗病毒、抗腫瘤、抑制和清除氧自由基方面有廣泛的生物活性（Bioorg.Med.Chem.Lett.,2003,13:1813-1815；Pharm.Res.,1998,15:39-46；Med.Chem.,2003,46:2813-281.）。純度在95%的均苯三甲醛的價格通常在3000-4000 元/克左右，因此實驗室常常通過合成的方法滿足自身需求，多個羰基的存在增加了它的合成及保存難度。

目前制備均苯三甲醛的方法主要有以下三條路線：i)由均三甲苯為初始反應物生成1,3,5-三(二溴甲基)苯，再制備均苯三甲醛。采用這種合成方法制備1,3,5-三(二溴甲基)苯需要用到液溴作為反應物，這種原料不但極易揮發、氧化性高而且腐蝕性和毒性均很強，每滴加一滴溴都會放出大量的熱量，還要注意控制液溴的滴加速度，防止滴加過快導致焦化；合成均苯三甲醛時還要用到發煙硫酸，操作過程需要分外小心，產率往往也較低。ii)以2,2-二甲基丙酸酐和氫氣為還原劑，使用四（三苯基膦）鉑催化還原均苯三甲酸。該反應除制成均苯三甲醛外，副產鄰苯二甲醛，而且需要使用貴金屬催化劑，導致產品純度下降成本較高。iii)由均苯三甲酸甲酯還原成均三芐醇，再催化氧化成均苯三甲醛。這種方法的原料為均苯三甲酸甲酯，成本比均苯三甲酸高2-4倍，而且在均三芐醇氧化過程中使用了相轉移催化劑，增加了生產成本。均苯三甲醛的制備方法中產品的純化過程大多利用柱層析法，這不僅需要大量的有機溶劑，而且影響產品的收率，不適合大量制備（一般小于50%的分離收率）。

本發明制備均苯三甲醛的路線是：由均苯三甲酸先制備均苯三甲酸甲酯，然后還原成均三芐醇，再氧化制備均苯三甲醛。該反應條件較為溫和且生產成本較低。在產品純化過程中，對粗產品進行簡單的前處理后再重結晶，實驗操作簡單、節約溶劑、更適合大量制備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于以均苯三甲酸為原料合成均苯三甲醛，改進原有的實驗條件并優化均苯三甲醛的純化過程，提供一種反應條件溫和、成本低廉、產物收率更高的均苯三甲醛合成方法，產品的純化過程采用重結晶法，比使用柱層析法操作更簡單、更適合大量制備。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：將均苯三甲酸溶于甲醇中，加入催化劑，回流20~24 h，減壓蒸餾除去溶劑，剩余物加入有機溶劑至恰好溶解，調節pH值至中性。將有機相分離并減壓蒸餾除去溶劑，真空干燥，得均苯三甲酸甲酯。

將均苯三甲酸甲酯溶于無水四氫呋喃中，在氮氣保護下經恒壓分液漏斗緩慢滴加到四氫鋁鋰（四氫鋁鋰與均苯三甲酸甲酯的摩爾比為3：1）的無水四氫呋喃混合液中，20~70 oC攪拌10~24 h，反應在可磁力攪拌的冰浴-回流一體式氮氣保護裝置下進行，反應后用水小心淬滅，抽濾，洗滌濾餅，濾液減壓蒸餾，得到的粉末真空干燥，得均三芐醇。