2,7-Dihydroxy-9-fluorenone

Công nghệ nền

2, 7-dihydroxy-9-fluorenone là vật liệu tổng hợp hữu cơ quan trọng, có thể được sử dụng để điều chế vật liệu polyme silicon huỳnh quang. Nó cũng có thể được sử dụng để điều chế nhựa nhiệt dẻo xeton fluorenyl polyether sulfone. Ngoài ra, nó có thể được sử dụng làm chất trung gian quan trọng để tổng hợp interferon virus (diethylamino-9-fluorenone) và 2-hydroxylamino-acetyl-9-fluorenone làm thuốc chống co thắt. Do đó, việc tổng hợp 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone có giá trị nghiên cứu quan trọng.

Sự tổng hợp 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone được Krishna báo cáo lần đầu tiên vào năm 1967 (Tạp chí Hóa dược, 1967,10:99-101). Sử dụng fluorene làm nguyên liệu thô, 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone thu được thông qua quá trình sulfon hóa, oxy hóa, nấu chảy kiềm và phản ứng vòng kín. Phương pháp này dễ dàng có được nguyên liệu thô và chi phí thấp. Tuy nhiên, trong quá trình điều chế, kali permanganat được chọn làm chất oxy hóa, có một lượng lớn chất thải rắn mangan dioxide, rất khó xử lý và hai bước cuối cùng của phản ứng là phản ứng rắn ở nhiệt độ cao, phản ứng Chế độ vận hành và quá trình chuyển khối trong quá trình phản ứng gặp nhiều khó khăn, việc sản xuất thiết bị phản ứng cao và khó kiểm soát mức độ phản ứng.

Năm 1973, Horner và cộng sự. (Justus Liebigs Annalen der Chemie,1973,6(5):910-935.) đã báo cáo rằng methyl 2-bromo5-methoxybenzoate và p-iodoanisole được sử dụng làm nguyên liệu thô trong quá trình xúc tác đồng bột. 4-dimetyl ete biphenyl-2-axit formic và axit 4,4' -dimetyl ete dibenzoic. Như được hiển thị trong Hình 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone thu được bằng cách chuyển nhóm methoxy thành nhóm hydroxyl bằng axit hydrobromic trong vòng kín dưới tác dụng của polyphosphate. Điều kiện của phương pháp này nhẹ, nhưng giá nguyên liệu cao, bước đầu tiên có sản phẩm ghép riêng và năng suất thấp.

Năm 2008, Jeffrey và cộng sự. (Tạp chí Hóa học Vật liệu,2008,18(28):3361-3365.) đã báo cáo rằng fluorene được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu và anhydrit axetic làm thuốc thử acyl hóa, và quá trình acyl hóa Fu-g được thực hiện dưới sự xúc tác của khan A1C1. Sau đó, sản phẩm được sắp xếp lại quá trình oxy hóa Baeyer-Villiger bằng m-CPBA và axit trifluoroacetic trong dung môi cloroform. Sản phẩm được oxy hóa bằng natri dicromat và cuối cùng bị thủy phân thành 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone. Chi phí của phương pháp này cao, việc sử dụng sản xuất peroxide cần chú ý đến sự an toàn và việc xử lý sau natri bicromat rất khó khăn.

Hiện tại, quy trình sản xuất 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone có những vấn đề sau: 1) Do nhược điểm là chi phí cao, vận hành nguy hiểm, phức tạp và lượng dung môi lớn nên khó đạt được kết quả khả quan trong quá trình chuẩn bị công nghiệp; 2) Tuyến đường này có chi phí nguyên liệu cao, năng suất thấp và quá trình tinh chế sản phẩm khó khăn; 3) Hai bước cuối cùng của phản ứng là phản ứng rắn ở nhiệt độ cao, chế độ vận hành và quá trình truyền khối trong quá trình phản ứng rất khó khăn và việc sản xuất đòi hỏi thiết bị phản ứng cao và khó kiểm soát mức độ phản ứng.

Phương pháp chuẩn bị

1. Thêm 50g fluorene, 79g axit benzoic, 124g oxit bạc, 2g palađi axetat và 350g toluene vào bình phản ứng được trang bị nhiệt kế, máy khuấy và bình tách nước, kiểm soát nhiệt độ phản ứng ở 115 độ, phân tách nước tạo ra bởi phản ứng trong khi phản ứng, làm nguội xuống 70 độ sau 10-15 giờ phản ứng, lọc khi còn nóng, giảm áp suất và cô đặc lớp hữu cơ cho đến khi một lượng lớn chất rắn kết tủa. Thêm 100g metanol, đun nóng đến 50 độ, khuấy trong 1 giờ, làm nguội đến 10 độ, chiết và lọc thu được 9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate metyl este, sấy khô 105,3g ở 70 độ, mang lại 85,4%.

2. Thêm 100g9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate metyl este, 8,2g đồng axetat và 650g dichloroethane vào lò phản ứng được trang bị nhiệt kế, máy khuấy và thiết bị nhỏ giọt áp suất không đổi. Từ từ làm nóng đến 50 độ và từ từ thêm 118,6g70% tert-butyl peroxide. Sau khi nhỏ giọt giữ ấm trong 10h. Khi kết thúc phản ứng, nhiệt độ được hạ xuống 10 độ và thu được sản phẩm ướt gồm 9-oxy-9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate metyl este bằng cách chiết xuất và lọc. Sản phẩm ướt được rửa bằng 20g natri disulfite và 115g nước trong 1 giờ, sau đó chiết xuất và sấy khô thành phẩm 9-oxy-9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate thu được 96,8g, hiệu suất 94,0%.

3. Thêm 700g nước, 60g natri cacbonat và 100G9-oxy-9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate vào bình phản ứng dưới sự bảo vệ của nitơ. Làm nóng 90 độ trong môi trường khí nitơ và giữ trong 7 giờ. Khi kết thúc phản ứng, nhiệt độ được hạ xuống 5 độ và 47g axit clohydric đậm đặc được thêm từ từ vào dung dịch phản ứng. Sau khi nhỏ giọt, chất lỏng được giữ ấm ở 5 độ trong 1 giờ, sau đó được bơm và lọc để thu được 52g sản phẩm ướt 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone. Sau đó, sản phẩm ướt được rửa bằng 52g metanol ở mức 15-20 trong 1 giờ, làm nguội đến 5 độ, lọc và sấy khô để thu được 47,1g 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone. Độ tinh khiết HPLC là 99,8% và hiệu suất 94,2%.