一種甲萘酚酞的合成方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及甲萘酚酞的合成方法，屬于醫(yī)藥中間體制備領域，屬于酸堿指示劑以 及新型環(huán)保墨水的制備領域。
【背景技術】
[0002] 酚酞類是一類非常重要的有機化合物，被廣泛用于化學分析檢測中，例如酸堿指 示劑、著色劑、生物檢測劑等。近年來，酚酞類化合物在環(huán)保墨水上有著重要的應用，尤其是 甲萘酚酞，其溶液的pH值變色范圍為7. 3-8. 7之間，在溶液pH值大于8. 7時，顯深藍色，而 當該溶液吸收空氣中的二氧化碳后，溶液pH值小于7. 3時，藍色自動消失，溶液變?yōu)闊o色， 可以用來制作"會消失的墨水"，是一種新型安全的環(huán)保染料。隨著如今環(huán)保墨水的研究熱 潮，其應用前景將會有更大的潛力。
[0003] 甲萘酚酞，別名a-萘酚酞，化學名為3,3-(4_羥基-1-萘基）-l-(3H)異苯并呋 喃酮。該化合物為白色到粉色的固體粉末，易溶于醇類，不溶于水。其結構如下如所示：
[0004]
[0005]現(xiàn)有文獻報道中，該產(chǎn)品的最早于1871年由Grabowsky以鄰苯二甲酰氯和1-萘 酸為原料首次合成，隨后EmilAlphonseWerner等人對該產(chǎn)品的合成進行了改進，經(jīng)過改 進后的工藝，原料易得，但是其操作無法工業(yè)化生產(chǎn)，收率低，純化復雜。在接下來的80年 間，該產(chǎn)品的合成研究幾乎無任何進展。國內(nèi)近年來只有中國樂凱集團對該產(chǎn)品的合成有 進一步的研究，合成方法如下：
[0006]
[0007]取鄰苯二甲酸酐、a_萘酚粉碎成粉末充分混合，加入甲磺酸，外溫15°C保溫71h， 升溫至40°C，恒溫9. 5h，反應結束。反應后處理用到大量乙醇，采用堿溶酸析的方法進行純 化。該制備方法仍存在如下缺點：1)反應體系非常粘稠，工業(yè)化生產(chǎn)時對攪拌要求較高；2) 大量乙醇用于提純，造成成本的大大增加；3)純化工藝復雜，操作繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種甲萘酚酞的合成方法。所述甲萘酚酞的合 成方法具有原料廉價易得，工藝簡單，易純化等特點，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，解決當前甲 萘酚酞的實驗室小規(guī)模試劑級生產(chǎn)，價格昂貴等問題。
[0009] 本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：
[0010] 一種甲萘酚酞的合成方法，所述方法包括如下步驟：
[0011] (1)以鄰苯二甲酸酐和1-萘酚為原料，路易斯酸作為脫水催化劑，多聚磷酸為溶 媒，制備得到甲萘酚酞粗品；
[0012] (2)將步驟（1)得到的甲萘酚酞粗品提純后得到甲萘酚酞純品。
[0013] 鄰苯二甲酸酐、1-萘酚作為原料，簡單易得，無需任何預處理。
[0014] 多聚磷酸是一種常見的中強酸，在合成甲萘酚酞的過程中，酸性過強或溫度過高， 都非常容易造成產(chǎn)品的二次脫水，從而生成醚類的雜質(zhì)。因此不易選擇過強的酸，且整個溫 度不宜過高。
[0015] 優(yōu)選地，步驟（1)中，鄰苯二甲酸酐、1-萘酚和多聚磷酸的摩爾比為1:1.8~ 2:3 ~6,例如為 1:1. 9:3、1:1. 9:4、1:1. 9:5、1:1. 9:6、1:1. 8:4、1:2:4、1:2:5,優(yōu)選為 1:1. 8:5〇
[0016] 優(yōu)選地，步驟（1)中，路易斯酸為無水氯化鋅、無水氯化鐵、無水氯化錫或者無水 氯化鋁中的一種或者多種，優(yōu)選為無水氯化鋅；
[0017] 優(yōu)選地，路易斯酸與鄰苯二甲酸酐的摩爾比為0.01~0.05:1，例如為0.02:1、 0? 03:1、0. 04:1，優(yōu)選為 0.02:1。
[0018] 本發(fā)明所述的甲萘酚酞的合成方法的化學反應方程式為：
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[0020] 優(yōu)選地，步驟（1)中具體操作為：按摩爾份將1份鄰苯二甲酸酐，1. 8~2份1-萘 酚和3~6份多聚磷酸加入反應容器中，攪拌過程中再加入0. 01~0. 05份路易斯酸，緩慢 升溫至40~55°C，保溫5~7小時，保溫過程中不停攪拌，然后淬滅分離得到甲萘酚酞粗 品。
[0021] 優(yōu)選地，步驟（1)中，步驟（1)中，淬滅分離的具體操作為：當1-萘酚的含量降至 5wt%以下時，停止反應，將反應液加入10-15°C的去離子水中，攪拌至不再析出沉淀，過濾， 將濾餅水洗至中性，然后干燥得到甲萘酚酞粗品；優(yōu)選地，干燥溫度為50-60°C;優(yōu)選地，在 將反應液加入10-15°C的去離子水的過程中，保持水溫< 15°C。
[0022] 其中，以1-萘酚為基準，甲萘酚酞粗品的收率為60~65%。
[0023] 優(yōu)選地，去離子水與多聚磷酸的質(zhì)量比為4~8:1，例如為5:1、6:1、7:1，優(yōu)選為 5:1〇
[0024] 優(yōu)選地，步驟（2)具體操作為：向步驟（1)得到的甲萘酚酞粗品中加入溶劑，加熱 至溶劑回流溫度進行回流，趁熱過濾，將濾餅干燥得到甲萘酚酞純品；優(yōu)選地，回流時間為 30-180分鐘；優(yōu)選地，濾餅干燥溫度為50-60°C。
[0025] 其中，甲萘酚酞純品的純度可達到98%以上，純化收率為75~82%。
[0026] 優(yōu)選地，溶劑為二氯乙烷或甲苯，優(yōu)選為二氯乙烷。
[0027] 優(yōu)選地，溶劑和甲萘酚酞粗品的質(zhì)量比為3~10:1，例如為4:1、5:1、6 :1、7:1、 8:1、9:1，優(yōu)選為 5:1。
[0028] 優(yōu)選地，所述甲萘酚酞的合成方法包括如下步驟：
[0029] (1)按摩爾份將1份鄰苯二甲酸酐，1. 8份1-萘酚和5份多聚磷酸加入反應容 器中，攪拌過程中再加入0. 02份無水氯化鋅，升溫至40~45°C，保溫6小時，保溫過程中 不停攪拌，取樣用液相色譜跟蹤，當1-萘酚的含量降至5wt%以下時，將反應液緩慢加入 10-12°C的去離子水中，保持水溫< 15°C，攪拌至不再析出沉淀，過濾，將濾餅水洗至中性， 60°C條件下干燥，得到甲萘酚酞粗品，其中，去離子水與磷酸的質(zhì)量比為5:1 ;
[0030] (2)向步驟⑴得到的甲萘酚酞粗品加入二氯甲燒，加熱至溶劑回流溫度，回流60 分鐘，趁熱過濾，收集濾餅，60°C條件下干燥，得到甲萘酚酞純品，其中二氯甲烷和甲萘酚酞 粗品的質(zhì)量比為5:1。
[0031] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0032] 本發(fā)明以鄰苯二甲酸酐、1-萘酚、多聚磷酸為原料，在無水氯化鋅的催化作用下生 產(chǎn)甲萘酚酞粗品，并用二氯乙烷作為純化溶劑，制得甲萘酚酞精品。所述反應路線原料易 得，成本低，收率高，工藝過程簡單，簡化了純化工藝，縮短生產(chǎn)周期，利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0033] 為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施 例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。
[0034] 實施例1
[0035] 以鄰苯二甲酸酐和1-萘酚為原料在多聚磷酸/無水氯化鋅的作用下制備甲萘酚 酞，其化學反應方程式如下：
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[0037] 稱取化合物鄰苯二甲酸酐148g，1-萘酚259. 5g和多聚磷酸1014g加入到反應容 器中，攪拌過程中再加入無水氯化鋅1. 5g，緩慢升溫至40°C，并保持在此溫度下恒溫攪拌 6小時，反應顏色慢慢發(fā)生變化，變成墨綠色；在攪拌過程中，取樣用液相色譜跟蹤，當反應 混合物中的1-萘酚的含量低于5wt%時，將反應液緩慢傾倒入預先冷卻至10°C的5000g 的去離子水中，傾倒過程中始終保持水溫不超過15°C，同時不斷攪拌，析出大量棕紅色固 體沉淀，攪拌至不再析出沉淀時，進行過濾，將濾餅水洗至中性，在60°C條件下干燥4h，得 259. 5g甲萘酚酞粗品，收率為62. 1%，液相色譜測定純度為85. 6% ;
[0038]將259g甲萘酚酞粗品加入反應容器中，向里加入二氯乙烷1813g，加熱至84°C，恒 溫回流60min，趁熱過濾，收集濾餅，將濾餅在60°C條件下干燥4h，得到208g淡粉色甲萘酚 酞固體粉末，收率為80. 3%，液相色譜測定純度為98. 3%。