[發明專利]一種9,9-雙(甲氧基甲基)芴的合成方法

有效

• 申請號: 201911380370.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN113045389B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 羅志;李化毅;李倩
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07C41/16
• 分類號: C07C41/16;C07C43/168;C07C29/14;C07C33/36;C07C45/45;C07C47/453
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 陳玉平;黃海麗

本發明屬于有機合成技術領域，公開了一種9,9?雙(甲氧基甲基)芴的合成方法，其包括以下步驟：(1)芴與甲酸酯類化合物在堿的存在下反應得到9,9?雙(甲酰基)芴；(2)9,9?雙(甲酰基)芴經還原反應得到9,9?芴二甲醇；(3)9,9?芴二甲醇與甲基化試劑反應得到9,9?雙(甲氧基甲基)芴。本發明的合成方法采用低毒的磷酸三甲酯作為甲基化試劑，反應條件溫和，收率高，工藝流程簡單，易于工業化。

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種9,9-雙(甲氧基甲基)芴的合成方法。

背景技術

9,9-雙(甲氧基甲基)芴被證明是非均相齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化劑性能最優的給電子體之一。其獨特的電子效應和位阻效應，能夠使催化劑的活性中心具有良好的選擇性和較高的立體定向性。用9,9-雙(甲氧基甲基)芴作為Ziegler-Natta催化劑的內給電子體可以制得相對分子質量分布較窄、等規度較高、具有良好機械性能的聚丙烯。另外，該化合物還可以作為中間體，通過聚合反應或者官能團化，應用于材料或藥物分子等領域。因此該化合物具有較為廣泛的用途。

近年來，許多國內外的專家、學者在合成9,9-雙(甲氧基甲基)芴方面做出了巨大的貢獻。目前該化合物的合成所采用的方法有兩類：第一類是以芴和氯甲基甲醚為原料，芴在強堿的作用下拔去9位的質子，經過兩步的親核取代反應，最后生成9,9-雙(甲氧基甲基)芴。第二類是采用芴為原料，經過兩步反應得到9,9-雙(甲氧基甲基)芴。兩類方法的合成路線如下：

(1)

(2)

以上兩類方法都能夠較好地實現9,9-雙(甲氧基甲基)芴的制備，但依然存在不足。對于第一類方法：一方面反應條件較為苛刻，反應通常需要在較低的溫度(-78℃)下進行；另一方面是該方法的收率較低，不適合工業化生產。第二類方法是目前最常見的芴二醚制備方法。該方法第一步采用多聚甲醛作為原料對芴進行羥甲基化反應，由于多聚甲醛的溶解性較差，嚴重影響到該反應的產率(一般低于60％)。第二步采用硫酸二甲酯、碘甲烷等試劑進行甲基化反應，該步反應的收率雖然較高，但是硫酸二甲酯和碘甲烷均為劇毒品，對人體及環境的危害較大。

發明內容

為改善上述技術問題中的至少一個，本發明提供一種以芴為原料合成9,9-雙(甲氧基甲基)芴的方法，包括以下步驟：

(1)芴與甲酸酯類化合物在堿的存在下反應得到9,9-雙(甲酰基)芴：

(2)9,9-雙(甲酰基)芴經還原反應得到9,9-芴二甲醇：

(3)9,9-芴二甲醇與甲基化試劑反應得到9,9-雙(甲氧基甲基)芴：

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，甲酸酯類化合物選自甲酸與C_1-6直鏈或支鏈烷基醇的酯，例如選自甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯和甲酸異丙酯中的一種、兩種或更多種。

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，采用的堿可以為無機堿或有機堿，所述無機堿可以為堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽等，所述有機堿可以為堿金屬的醇鹽、烷基金屬鋰化合物等。例如，所述堿可以選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀、叔丁醇鈉和叔丁醇鉀中的一種、兩種或更多種。

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，芴與甲酸酯類化合物的摩爾比可以為1:(1～10)，例如1:(2～9)，如1:(3～8)、1:(4～7)、1:(5～6)。

根據本發明的實施方案，步驟(1)中，反應溫度可以為0～30℃，例如10-30℃，如室溫。