1. 研究目的与意义
N,N-二苯基喹吖啶酮及其衍生物作为高档有机颜料的代表,以其优异的性能,目前已经在金属油墨、工程塑料、建筑材料等领域得到了广泛的应用。我国虽然拥有丰富的原材料资源,但国内喹吖啶酮类颜料的大多数企业存在成本高、耗能大、环境污染严重等现象,而且开发和生产的产品较国外存在很大差距,因此对其合成工艺进行研究,就具有重要的现实意义和工业价值。本课题是研究N,N-二苯基喹吖啶酮的合成,为喹吖啶酮进一步的功能化打通合成路线以及其光电性质的研究打下基础。
2. 国内外研究现状分析
喹吖啶酮的合成一直是工业研究课题,它的合成方法主要有丁二酸二酯法、对苯二酚法、二溴对苯二酸法、二胺基对苯二酸法和双烯酮法。也可分为热闭合法、酸闭合法等。最常用的是丁二酸二酯法。
1.丁二酸二酯法
2、酸闭环法
该法除使用多聚磷酸(简称ppa),亦可采用氢氟酸、苯甲酰氯、pcl5、pcl3、alcl3 、sicl4来完成闭环反应该工艺的起始原料亦为dmss,通常使用醇 (甲醇或乙醇)作溶剂并在酸催化下,使dmss与芳香胺缩合。之后的酸闭环工艺有三种选择:第一种是在缩合物形成后不经过分离,使用氧化剂,并在碱性条件下,直接将缩合物氧化并水解成为可溶于水的 2,5-二芳香胺基对苯二甲酸二钠盐,而后酸化析出,形成 2,5-二芳香胺基对苯二甲酸;第二种是用碘作为氧化剂,把缩合物氧化之后分离、洗涤、干燥和粉碎,而后在83%~85%(折合p2o5含量)多聚磷酸中完成闭环反应,生成较高收率的喹吖啶酮或其取代衍生物; 第三种是把缩合物分离、洗涤、干燥和粉碎,而后在83%~85% (折合p2o5含量)多聚磷酸中完成闭环反应,生成 6,13-二氢喹吖啶酮,在水中析出后进行分离、洗涤、干燥和粉碎,最后氧化产物。
3. 研究的基本内容与计划
本课题是以n,n-二苯基喹吖啶酮的合成为主要研究内容,以2,5-二甲氧酰基-1,4-环己二酮和苯胺为起始原料,通过缩合和氧化反应得到2,5-二苯胺基-1,4-苯二甲酸甲酯,然后利用铜催化的c-n键形成与碘苯反应得到2,5-双二苯胺基-1,4-苯二甲酸甲酯,最后使用多聚磷酸或者甲基磺酸缩合得到目标产物。
2016/12/15-2017/01/15 完成相关文献的检索与阅读,准备实验仪器试剂并设计实验方案;
2017/03/01-2017/05/05完成n,n-二苯基喹吖啶酮的合成;
4. 研究创新点
1.利用碘在三氯甲烷中回流来氧化环己二烯成苯环结构,反应过程操作和后处理过程简单;
2.碘苯过量,既做溶剂,有作为反应物使用;
3.通过铜催化的碳氮键形成在胺的位置引入苯基,避免了直接对喹吖啶酮衍生化的低溶解度造成的产率差问题;
