[發(fā)明專利]一種合成2-甲萘醌的綠色合成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210482571.8
• 申請日: 2022-05-05
• 公開（公告）號: CN114907201A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊義文;李蕾;曾延波;王海龍;郭麗萍;張祖磊;張劍;路義霞
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號: C07C46/04
• 分類號: C07C46/04;C07C46/06;C07C50/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

本發(fā)明公開了一種以2?甲基萘為原料合成2?甲萘醌的綠色合成方法。該方法以3?碘苯甲酸為催化劑，以O(shè)xone(過硫酸氫鉀)為氧化劑，在一定條件下催化氧化2?甲基萘得到2?甲萘醌。與已現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法催化劑價(jià)廉易得，氧化劑綠色環(huán)保、安全方便，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，選擇性好，操作簡便，是一種具有重要應(yīng)用價(jià)值的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)及藥物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種合成2-甲萘醌的綠色合成方法。

背景技術(shù)

2-甲萘醌是一類重要的脂溶性維生素類藥物，它具有消炎、止血、鎮(zhèn)痛和止咳等作用，也是合成K系維生素K₁-K₄的重要中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥和涂料方面有著廣泛的用途。目前合成2-甲萘醌的方法主要有丁二烯/甲苯醌環(huán)化加成法、甲萘酚氧化法、2-甲基萘氧化法等三種方法。在上述方法中，丁二烯/甲苯醌環(huán)化加成法由于反應(yīng)步驟多、耗時長、收率低、原料不易得等原因而導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，工業(yè)上已不再采用。甲萘酚氧化法雖然合成收率較高，但由于原料價(jià)格昂貴而在工業(yè)上難以推廣。而2-甲基萘氧化法由于原料價(jià)廉易得，工藝流程簡單，是目前工業(yè)上廣泛采用的方法，其具體的合成路線是在乙酸溶液中，通過硫酸催化鉻酐(或重鉻酸鈉)氧化2-甲基萘。該方法的缺點(diǎn)是收率比較低(30-40％)，反應(yīng)介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)。更為嚴(yán)重的是，反應(yīng)后會產(chǎn)生大量的含鉻廢水，具有極大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

近幾十年來，人們對2-甲基萘氧化法進(jìn)行了不斷的探索，提出了各種各樣的催化氧化體系，例如HOF·CH₃CN體系不僅收率低，而且氧化劑制備復(fù)雜；鐵(或錳)卟啉/過硫酸氫鉀體系雖然原料轉(zhuǎn)化率較高，但存在反應(yīng)選擇性差，主產(chǎn)物收率低等問題；甲基三氧化錸/過氫化氫/乙酸酐體系雖然原料轉(zhuǎn)化率較高，但主產(chǎn)物選擇性較低，且催化劑原料較昂貴；乙酸/過氧化氫體系雖然反應(yīng)選擇性較高，但反應(yīng)溫度高，且反應(yīng)介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)；釕配合物/過氧化氫體系，雖然原料轉(zhuǎn)化率較高，但反應(yīng)選擇性差，且催化劑原料昂貴。

總之，人們對2-甲基萘氧化法進(jìn)行了不斷的探索，提出了各種各樣的催化氧化體系，但合成方法仍存在催化劑原料昂貴或制備復(fù)雜、氧化劑不易制備或易爆炸、易分解、反應(yīng)溫度高、產(chǎn)率低，原料消耗大、主產(chǎn)物選擇性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種合成2-甲萘醌的綠色合成方法，解決了現(xiàn)有催化劑原料較昂貴、氧化劑不易制備以及產(chǎn)率低的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種合成2-甲萘醌的綠色合成方法，該方法包含：將2-甲基萘、催化劑和氧化劑在質(zhì)子性有機(jī)溶劑/水的混合溶液中，于室溫～80℃下加熱反應(yīng)，得到2-甲萘醌。

其中，反應(yīng)機(jī)理如下：

所述的催化劑為3-碘苯甲酸。

所述的氧化劑為過硫酸氫鉀，過硫酸氫鉀(Oxone)易溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定，由于分子中存在過氧鍵(-O-O-)，在化學(xué)反應(yīng)中能放出活性氧，因而具有較強(qiáng)的氧化能力。

所述的質(zhì)子性有機(jī)溶劑和水體積比為(3～2)：(1～2)。

優(yōu)選地，反應(yīng)溫度40～70℃。

優(yōu)選地，所述的質(zhì)子性有機(jī)溶劑為乙酸。

優(yōu)選地，所述的質(zhì)子性有機(jī)溶劑和水體積比為3：1。

優(yōu)選地，反應(yīng)時間是30～60min。

更優(yōu)選地，所述的反應(yīng)時間是45～60min。

優(yōu)選地，反應(yīng)的后處理是萃取劑萃取分離出有機(jī)相，用NaHCO₃溶液洗滌、無水硫酸鈉干燥、蒸除溶劑，殘留物用柱層析純化得到產(chǎn)物。