[發明專利]一種3;9-苝二甲酸的制備方法

在審

• 申請號: 201811201010.6
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109400460A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 周應杰;劉明娣;毛龍飛;徐桂清
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C07C51/087
• 分類號: C07C51/087;C07C63/46
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種3,9?苝二甲酸的制備方法，具體步驟為在冰乙酸溶劑中，二氫苊在重鉻酸鈉的作用下氧化得到1,8?萘二甲酸酐；1,8?萘二甲酸酐在飽和的氨水的作用下酰化得到1,8?萘亞酰胺；1,8?萘亞酰胺在氫氧化鉀和無水乙酸鈉制造的堿性環境下堿性環境中高溫條件下C?C偶聯得到3,4,9,10?苝四羧酸二酰亞胺；3,4,9,10?苝四羧酸二酰亞胺在強酸作用下轉化為3,4,9,10?苝四酸苷；3,4,9,10?苝四酸苷在微波反應器中堿性水解脫羧得到3,9?苝二甲酸。本發明的合成工藝更加經濟、環保、高效且簡便。

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種3,9-苝二甲酸的制備方法。

背景技術

苝系化合物是一種平面、剛性、共軛的稠環大分子類化合物，具有很好的光化學穩定性和較強的熒光性能，一直作為還原性染料用于棉纖維及織物的染色，因其具有極高的應用牢度，科學家們將其開發成一系列高性能有機染料；目前此類染料已被《染料索引》登錄的十多個品種，主要以紅色為主，例如C.I.顏料紅123、149、178、179、190、224和C.I.顏料紫29，及新開發出來的黑色苝系顏料C.I.顏料黑31和32等，故在苝系化合物早起研究中主要被用作顏料或染料。近年來，隨著科技的發展，研究發現苝系化合物還是一類良好的有機半導體材料，其光電、電光性能以及發光性質顯著，在有機光導體、有機能轉換、有機光電分子器件及細胞熒光探針等功能性方面的研究報道異常活躍。其中苝甲酸系化合物作為有機感光導電體的研究是其應用開發的一個重要方面，例如利用苝四羧酸化合物良好的感光導電性能，將其應用到有機光導體靜電復印技術；利用苝四羧酸化合物構成的固體太陽能電池，其光電轉換率能夠達到2％；另外利用苝四羧酸體雙光子選擇性還原特性，進行可逆的電子傳遞反應來進行光操作的光敏分子開關，開發出了多種有機分子級的微電子器件。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種合成工藝簡單且方便操作的很好的光化學穩定性和較強的熒光性能的3,9-苝二甲酸的制備方法，該方法操作簡單，產率較高，具有較好的工業化應用前景。

本發明采用如下技術方案，一種3,9-苝二甲酸的制備方法，其特征在于具體步驟為：

(1)在冰乙酸溶劑中，二氫苊在重鉻酸鈉的作用下氧化得到1,8-萘二甲酸酐；

(2)1,8-萘二甲酸酐在飽和的氨水的作用下酰化得到1,8-萘亞酰胺；

(3)1,8-萘亞酰胺在氫氧化鉀和無水乙酸鈉制造的堿性環境下堿性環境中高溫條件下C-C偶聯得到3,4,9,10-苝四羧酸二酰亞胺；

(4)3,4,9,10-苝四羧酸二酰亞胺在強酸作用下轉化為3,4,9,10-苝四酸苷；

(5)3,4,9,10-苝四酸苷在微波反應器中堿性水解脫羧得到3,9-苝二甲酸。

進一步優選，步驟(1)的具體過程為：把二氫苊加入冰乙酸中，再加入重鉻酸鈉，在室溫條件下攪拌均勻后緩慢升溫至80℃，保持溫度反應至原料反應完全，把反應液趁熱倒入冰水中，有固體析出，抽濾反應液，把濾餅烘干后得到1,8-萘二酸酐。

進一步優選，步驟(2)的具體過程為：把1,8-萘二酸苷加入到飽和的氨水中，在室溫條件下攪拌得到黃色的混合液體，緩慢加熱到70℃，保持該溫度反應至原料反應完全后停止加熱，緩慢降至室溫，有固體析出，過濾反應液，濾餅用水洗滌至中性，然后在60℃條件下烘干得到1,8-萘二酰胺。