一种2-乙酰基-1,10-菲啰啉的制备方法

摘要

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的制备方法。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：在保护气氛中，将8‑氨基喹啉、3‑乙酰基丙烯醛、酸和溶剂混合，进行加成反应，得到4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛；将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行环合反应，得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉、氧化剂和第二有机溶剂混合，发生氧化反应，得到所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉。所述制备方法合成路线简单，反应条件温和，易于工业化生产，且制备原料绿色友好。

权利要求

1.一种2‑乙酰基‑1，10‑菲啰啉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在保护气氛中，将8‑氨基喹啉、3‑乙酰基丙烯醛、酸和溶剂混合，进行加成反应，得到4‑氧代‑3‑（喹啉‑8‑氨基）戊醛；所述酸为醋酸或质量浓度为30%的盐酸；

将所述4‑氧代‑3‑（喹啉‑8‑氨基）戊醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行环合反应，得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；所述催化剂为多聚磷酸和钒酸，或所述催化剂为多聚磷酸；

将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉、氧化剂和第二有机溶剂混合，发生氧化反应，得到所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉；所述氧化剂为四氯苯醌或质量浓度为35%的过氧乙酸。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述8‑氨基喹啉和3‑乙酰基丙烯醛的摩尔比为1：（0.9 3.0）。

~

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸与所述8‑氨基喹啉的质量比为

100：（60 145）。

~

4.如权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述加成反应的温度为50 65℃，~

时间为15 25h。

~

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述4‑氧代‑3‑（喹啉‑8‑氨基）戊醛和催化剂的质量比为1：（0.1 10）。

~

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述环合反应的温度为77 82℃，时间为~

15 25h。

~

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉和氧化剂的质量比为（70 120）：（35 200）。

~ ~

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氧化反应的温度为室温，时间为5~

10h。

说明书

一种2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的制备方法。

背景技术

[0002] 目前，2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉主要用在光电材料，其主要是用2‑溴菲啰啉在‑78℃的条件下通过丁基锂拔溴，然后与N,N‑二甲基乙酰胺反应制备得到。上述制备方法价格昂
贵，合成条件太苛刻，工业化优势不大；还有报道过的工艺，先合成2‑氰基‑1，10‑菲啰啉然
后再到2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉，但是合成路线中用到了三甲基氰硅烷，毒性较大，合成收率
也不高，操作复杂。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的制备方法。所述制备方法合成路线简单，易于工业化生产，且原料绿色友好。

[0004] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

[0005] 本发明提供了一种2‑乙酰基‑1，10‑菲啰啉的制备方法，包括以下步骤：

[0006] 在保护气氛中，将8‑氨基喹啉、3‑乙酰基丙烯醛、酸和溶剂混合，进行加成反应，得到4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛；

[0007] 将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行环合反应，得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；

[0008] 将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉、氧化剂和第二有机溶剂混合，发生氧化反应，得到所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉。

[0009] 优选的，所述8‑氨基喹啉和3‑乙酰基丙烯醛的摩尔比为1：(0.9～3.0)。

[0010] 优选的，所述酸包括有机酸或无机酸；

[0011] 所述有机酸包括醋酸、多聚磷酸、三氯氧磷、三氟乙酸和三氟甲磺酸中的一种或几种；

[0012] 所述无机酸包括盐酸、硫酸和矾酸中的一种或几种；

[0013] 所述酸与所述8‑氨基喹啉的质量比为100：(60～145)。

[0014] 优选的，所述加成反应的温度为50～65℃，时间为15～25h。

[0015] 优选的，所述催化剂为多聚磷酸、钒酸、浓盐酸、硫酸、三氟甲磺酸和三氟乙酸中的一种或几种；

[0016] 所述浓盐酸的质量浓度为30～36％。

[0017] 优选的，所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛和催化剂的质量比为1：(0.1～10)。

[0018] 优选的，所述环合反应的温度为77～82℃，时间为15～25h。

[0019] 优选的，所述氧化剂为四氯苯醌、二氯二氰基苯醌、高锰酸钾、双氧水、过氧叔丁醇或过氧乙酸。

[0020] 优选的，所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉和氧化剂的质量比为(90～120)：(150～200)。

[0021] 优选的，所述氧化反应的温度为室温，时间为5～10h。

[0022] 本发明提供了一种2‑乙酰基‑1，10‑菲啰啉的制备方法，包括以下步骤：在保护气氛中，将8‑氨基喹啉、3‑乙酰基丙烯醛、酸和溶剂混合，进行加成反应，得到4‑氧代‑3‑(喹
啉‑8‑氨基)戊醛；将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行
环合反应，得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉、氧化剂和第
二有机溶剂混合，发生氧化反应，得到所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉。所述制备方法合成路线
简单，反应条件温和，易于工业化生产，且制备原料绿色友好。

附图说明

[0023] 图1为实施例1制备得到的2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的核磁谱图。

具体实施方式

[0024] 本发明提供了一种2‑乙酰基‑1，10‑菲啰啉的制备方法，包括以下步骤：

[0025] 在保护气氛中，将8‑氨基喹啉、3‑乙酰基丙烯醛、酸和溶剂混合，进行加成反应，得到4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛；

[0026] 将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行环合反应，得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；

[0027] 将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉、氧化剂和第二有机溶剂混合，发生氧化反应，得到所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉。

[0028] 在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。

[0029] 在本发明中，所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的制备流程优选如式Ⅰ所示：

[0030]

[0031] 式Ⅰ。

[0032] 本发明在保护气氛中，将8‑氨基喹啉、3‑乙酰基丙烯醛、酸和溶剂混合，进行加成反应，得到4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛。本发明对所述保护气氛没有任何特殊的限定，采
用本领域技术人员熟知的非氧气氛即可。在本发明的实施例中，所述保护气氛具体为氮气
气氛。

[0033] 在本发明中，所述8‑氨基喹啉的结构式为 所述8‑氨基喹啉优选为市售产品；所述3‑乙酰基丙烯醛的结构式为 所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛的
结构式为

[0034] 在本发明中，所述酸优选包括有机酸或无机酸；所述无机酸优选包括盐酸、硫酸和矾酸中的一种或几种；在本发明中，当所述无机酸包括盐酸时，所述盐酸优选以溶液的形式
进行混合，所述盐酸的质量浓度优选为30～36％；当所述无机酸包括硫酸和/或矾酸时，所
述硫酸和钒酸均优选为硫酸或钒酸的纯品。所述有机酸优选包括醋酸、多聚磷酸、三氯氧
磷、三氟乙酸和三氟甲磺酸中的一种或几种。所述酸起到的是催化作用，促进所述加成反应
的发生。

[0035] 在本发明中，所述溶剂包括水和醇类有机溶剂；所述醇类有机溶剂更优选为甲醇。本发明对所述水和醇类有机溶剂的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明的具体实施例中，所述醇类有机溶剂为甲醇，所述水和醇类有机溶剂的体积比为
3:4和1:2。在本发明中，采用包括水和醇类有机溶剂的混合溶剂可以防止3‑乙酰基丙烯醛
聚合和体系的均一性，进一步提高产品收率。

[0036] 在本发明中，所述8‑氨基喹啉和3‑乙酰基丙烯醛的摩尔比优选为1：(0.9～3.0)，更优选为1：(1.5～2.5)；所述酸与所述8‑氨基喹啉的质量比优选为100：(60～145)，更优选
为100：(70～75)。在本发明中，所述8‑氨基喹啉的质量与溶剂的体积比优选为1g：(3～20)
mL，更优选为1g：(4～7)mL。

[0037] 本发明对所述混合没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

[0038] 在本发明中，所述加成反应的温度优选为50～65℃，更优选为55～60℃；时间优选为15～25h，更优选为18～23h。

[0039] 在所述加成反应过程中，优选通过TLC检测所述8‑氨基喹啉是否消耗完成来判断所述加成反应是否结束。

[0040] 所述加成反应完成后，本发明还优选包括过滤；本发明对所述过滤没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

[0041] 得到4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛后，本发明将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行环合反应，得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉。

[0042] 在本发明中，所述催化剂优选为多聚磷酸、钒酸、浓盐酸、硫酸、三氟甲磺酸和三氟乙酸中的一种或几种，所述浓盐酸的质量浓度优选为30～36％；当所述催化剂为上述具体
选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进
行混合即可。在本发明的具体实施例中，所述催化剂为多聚磷酸和钒酸；所述多聚磷酸和钒
酸的质量比具体为45:1。

[0043] 在本发明中，所述第一有机溶剂优选为乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、甲苯、氯代烷烃和多聚磷酸中的一种或几种；当所述第一有机溶剂为上述具体选择中的两种以上时，本发
明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。在本发明的具
体实施例中，所述第一有机溶剂为乙酸乙酯。

[0044] 在本发明中，所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛和催化剂的质量比优选为1：(0.1～10)，更优选为1：(0.3～1)。在本发明中，所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛的质量与所
述第一有机溶剂的体积比优选为1g：(3～20)mL，更优选为1g：(3～5)mL。

[0045] 本发明对所述混合没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

[0046] 在本发明中，所述环合反应的温度优选为77～82℃，更优选为80℃；时间优选为15～25h，更优选为18～22h。所述环合反应优选在回流的条件下进行。

[0047] 在所述环合反应过程中，优选通过TLC检测所述3‑乙酰基丙烯醛是否消耗完成来判断所述环合反应是否结束。

[0048] 所述环合反应完成后，本发明还优选包括依次进行的回收溶剂和采用醋酸套蒸的过程；所述回收溶剂的方式优选为减压蒸馏；所述采用醋酸套蒸的过程优选为减压蒸馏。当
所述催化剂包括多聚磷酸或所述第一有机溶剂包括多聚磷酸时，所述回收溶剂前，优选包
括采用碱水洗掉多聚磷酸；本发明对所述碱水的种类没有任何特殊的限定，采用本领域技
术人员熟知的种类即可。

[0049] 得到2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉后，本发明将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉、氧化剂和第二有机溶剂混合，发生氧化反应，得到所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉。

[0050] 在本发明中，所述氧化剂优选为四氯苯醌、二氯二氰基苯醌、高锰酸钾、双氧水、过氧叔丁醇或过氧乙酸，更优选为四氯苯醌或过氧乙酸；当所述催化剂为过氧乙酸时，所述过
氧乙酸优选以溶液的形式加入；所述过氧乙酸的质量浓度优选为35％。

[0051] 在本发明中，所述第二有机溶剂优选为醋酸、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲苯或醚类溶剂，更优选为醋酸。

[0052] 在本发明中，所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉和氧化剂的质量比优选为(70～120)：(35～200)，更优选为(100～110)：(38～180)，最优选为109:175或75:38.5。

[0053] 在本发明中，所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉的质量与所述第二有机溶剂的体积比优选为1g：(3～15)mL，更优选为1g：(4～7)mL，最优选为1g：5.96mL。

[0054] 本发明对所述混合没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明的实施例中，所述混合为将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉溶于第二有机溶剂
后再加入氧化剂。

[0055] 在本发明中，所述氧化反应的温度优选为室温，时间优选为5～10h，更优选为6～8h。在本发明中，所述氧化反应优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的转速没有任
何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的转速进行即可。

[0056] 所述氧化反应完成后，本发明还优选包括依次进行的析出固体、第一过滤、打浆、第二过滤、淋洗和干燥；在本发明中，所述析出固体优选为在所述氧化反应完成后得到的产
物体系中加入水或饱和碳酸氢钠水溶液使固体析出。所述水或饱和碳酸氢钠水溶液与第二
有机溶剂的体积比优选为30:13或30:15。本发明对所述第一过滤和第二过滤的过程没有任
何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中，所述打浆优选为将
所述第一过滤得到的滤饼与甲苯混合在70℃的温度下打浆30min；所述甲苯与醋酸的体积
比优选为20:13。所述淋洗采用的淋洗剂优选为异丙醚；所述干燥优选为烘干；本发明对所
述烘干没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

[0057] 下面结合实施例对本发明提供的2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉的制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

[0058] 实施例1

[0059] 将72g(0.499mol)8‑氨基喹啉，85g(0.867mol)3‑乙酰基丙烯醛、150g水、100g醋酸和200mL甲醇混合，在氮气气氛下，升温至60℃，进行加成反应18h，过滤，得到118g 4‑氧代‑
3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛；

[0060] 将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛在400mL乙酸乙酯中溶解后，加入45g多聚磷酸和1g钒酸，加热至回流状态(77℃)，反应20h，采用碱水洗掉多聚磷酸，减压回收溶剂，再
用醋酸套蒸，得到109g 2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；

[0061] 将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉在650mL醋酸中溶解后，加入175g四氯苯醌，室温搅拌6小时，加入1500mL水析出固体，过滤，用1000mL甲苯在70℃的温度下打浆30min，降
温至5℃，过滤，采用异丙醚淋洗，烘干，得到87g 2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉，总收率为78.3％，
纯度为98.8％；

[0062] 将所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉进行核磁测试，测试结果如图1所示：1H NMR解谱数据是：1H NMR(400MHz,DMSO‑d6)δ9.22(dd,J＝4.3,1.8Hz,1H),8.68(d,J＝8.3Hz,1H),8.56
(dd,J＝8.1,1.8Hz,1H),8.30(d,J＝8.3Hz,1H),8.19–8.06(m,2H),7.85(dd,J＝8.1,
4.3Hz,1H),2.92(s,3H)。

[0063] 实施例2

[0064] 将72g(0.499mol)8‑氨基喹啉，65g(0.66mol)3‑乙酰基丙烯醛、100g水、50g质量浓度为30％的盐酸和200mL甲醇混合，在氮气气氛下，升温至65℃，进行加成反应18h，过滤，得
到92g 4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛；

[0065] 将所述4‑氧代‑3‑(喹啉‑8‑氨基)戊醛在450mL乙酸乙酯中溶解后，加入50g多聚磷酸，加热至回流状态(77℃)，反应20h，采用碱水洗掉多聚磷酸，减压回收溶剂，再用醋酸套
蒸，得到70g 2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉；

[0066] 将所述2‑乙酰基‑1,2‑二氢菲啰啉在750mL甲苯中溶解，滴加质量浓度为35％的过氧乙酸110g，室温搅拌6小时，加入到1500mL水中搅拌，静置分层，甲苯层水洗，然后升温至
70℃打浆30min，降温至5℃，过滤，采用异丙醚淋洗烘干，得到61g 2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉，
纯度为98.1％；

[0067] 将所述2‑乙酰基‑1,10‑菲啰啉进行核磁测试，测试结果跟实施例1的结果相似。

[0068] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。