專利名稱：一種合成6－羥基－2－萘甲酸的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以6-甲氧基-2-萘乙酮為原料經鹵仿反應制備6-羥基-2-萘甲酸的創(chuàng)新合成方法，屬于精細有機化工領域。
背景技術：
如式(V)所示6-羥基-2-萘甲酸是生產各種芳香聚酯類的重要原料，尤其是生產具有優(yōu)良加工性能和流動性能的液晶聚合物和具有良好彈性和耐熱性樹脂或纖維所必不可少的。
作為生產6-羥基-2-萘甲酸的方法，已知的有下列四種1.Koble-Schimmit反應來制備6-羥基-2-萘甲酸。該反應是以β-萘酚的鉀鹽為原料在高溫高壓下與二氧化碳發(fā)生6位的羧化反應，制得6-羥基-2-萘甲酸。(U.S Patents Nos.1,593,816，4,287,357 4,345,095 4,329,494 and 4,345,094)2.高溫介質中的Koble-Schimmit反應來制備6-羥基-2-萘甲酸。該反應是在高溫介質中以β-萘酚的鉀鹽為原料在高溫高壓下與二氧化碳發(fā)生6位的羧化反應，制得6-羥基-2-萘甲酸。(Japanese Patent Applications Laid-Open{公開}NO.57-95939 andNO.58-99436)3.用芳基鹵化物的羰基化反應合成2，6-酸。該反應是以6-溴-2-萘酚為原料在催化劑的存在下同一氧化碳反應制得6-羥基-2-萘甲酸。(Japanese Patent ApplicationLaid-Open NO.57-91955)4.用2-(2-羥基-2-丙基)萘-6-羧酸氧化法制備2，6-酸。該反應是以2-(2-羥基-2-丙基)萘-6-羧酸為原料在乙氰溶液中在無機酸的催化下經雙氧水氧化制得6-羥基-2-萘甲酸。(GB2174706)但是以上所述的合成方法，分別有如下的缺點對于方法1和2而言，在反應中會有2-羥基-6-萘酸的異構體2-羥基-3-萘酸生成，所以在方法1和2中2，6-酸的產率分別只有26.5％和45％。并且在方法1和2中每生成一分子2，6-酸就會有一分子的β-萘酚生成，造成了β-萘酚轉化率低的同時也給后處理帶來了分離的困難。而對于方法3而言，在反應中使用一氧化碳氣體比較危險，反應是在70kg/cm2高壓下進行的，這對反應設備的要求很高，設備投資很大，而且催化劑的制備也比較復雜，并且反應的收率只有37％。而對于方法4而言，反應的收率是定量的并且反應的條件也較為溫和，但是反應的原料難得，制備麻煩。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種新穎、操作簡單、收率高的合成如式(III)的6-羥基-2-萘甲酸化合物的方法。
所述的合成方法包括如下步驟式(I)化合物在堿性條件下同鹵素于0～100℃反應7～12hr得式(II)化合物。式(II)化合物同HX在醋酸溶液于70℃～回流溫度下反應得式(III)化合物。
(I) (II) (III)所述由式(I)化合物向式(II)化合物轉變的反應中所用鹵素為Cl2，Br2，I2；式(I)化合物同鹵素的當量比為1∶2.0～1∶8.0，優(yōu)選為1∶3.0～6.0。
反應中所用的堿為NaOH，KOH或者其任意比例的混合物。反應中式(I)化合物同堿的當量比為1∶3.0～8.0，優(yōu)選為1∶4.0～6.0。反應溫度為0～100℃，優(yōu)選為40～80℃。反應時間為7～12hr，優(yōu)選為8～9hr。反應中所用鹵素/堿的體系可用次氯酸鈉的飽和水溶液代替。反應底物式(I)同次氯酸鈉的當量比為1∶4.0～9.0，優(yōu)選為為1∶5.0～8.0。反應完畢后冷卻、過濾得式(II)化合物的鈉鹽。式(II)化合物的鈉鹽干燥后經酸化、過濾即得式(II)化合物粗品。式(II)化合物粗品經DMF/MeOH混合溶劑重結晶得式(II)化合物純品。其中DMF/MeOH的質量比為1∶5.0～10.0，優(yōu)選為1∶6.0～8.0。
(II)(III)所述由式(II)化合物向式(III)化合物轉變的反應中所用的HX酸可為HCl，HBr等氫鹵酸。反應底物式(II)化合物同HX酸的當量比為1∶4.0～10.0，優(yōu)選為1∶5.0～8.0。反應所述的醋酸的用量為每1g式(II)化合物計算為1～5ml。所述反應溫度為70℃～回流，優(yōu)選為95℃～100℃。
所述的反應反應完畢后只需冷卻，過濾即可得到式(III)化合物。經結晶即可得純度達99.5％以上的式(III)化合物，收率可達85％以上。
本發(fā)明提供了制備化合物(III)6-羥基-2-萘甲酸的方法，本方法具有路線新穎、操作簡單、原料易得及收率高等特點。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例1向500mL三口瓶中加入48.1g氫氧化鈉(1.2mol)和250mL水，冰浴冷卻下攪拌均勻，緩慢滴加15mL溴(0.6mol)控制反應溫度低于5℃，滴加完畢后控制低溫繼續(xù)攪拌20min。向配制好的次溴酸鈉溶液中加入80mL二氧六環(huán)、27.0g氫氧化鈉(0.67mol)，20.1gI。升溫至75℃，回流反應2hr。停止反應，降溫至10℃以下，繼續(xù)攪拌30min。過濾，所得固體加100水，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100水洗滌，干燥，得20g無色固體。所得固體以乙醇70g/DMF10g結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，15g(收率74％)。
1H NMR(300MHz，DMSO)δ3.90(s，3H，OCH3)，7.22(m，1H，ArH)，7.40(d，1H，J＝2.46)，7.90(m，2H，ArH)，8.00(d，1H，ArH).8.52(s，1H，ArH)12.92(s，1H，COOH)；13CNMR(300MHz，DMSO)δ55.3，105.9，125.7，125.8，126.9，127.5，130.4，130.9，136.7，159.1，167.7。
實施例2向500mL三口瓶中加入20.0g氫氧化鈉(1.2mol)和200mL水，冰浴冷卻下攪拌均勻，緩慢滴加12mL溴(0.48mol)控制反應溫度低于5℃，滴加完畢后控制低溫繼續(xù)攪拌20min。向配制好的次溴酸鈉溶液中加入80mL二氧六環(huán)、27.0g氫氧化鈉(0.67mol)，20.1g I。升溫至75℃，回流反應2hr。停止反應，降溫至10℃以下，繼續(xù)攪拌30min。過濾，所得固體加100mL水，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100mL水洗滌，干燥，得20g無色固體。所得固體以乙醇70g/DMF 10g結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，13g(收率64％)。
實施例3向500mL三口瓶中加入48.1g氫氧化鈉(1.2mol)和250mL水，冰浴冷卻下攪拌均勻，緩慢滴加15mL溴(0.6mol)控制反應溫度低于5℃，滴加完畢后控制低溫繼續(xù)攪拌20min。向配制好的次溴酸鈉溶液中加入80mL二氧六環(huán)、27.0g氫氧化鈉(0.67mol)，20.1gI。升溫至50℃，保溫反應10hr。停止反應，降溫至10℃以下，繼續(xù)攪拌30min。過濾，所得固體加100mL水，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100mL水洗滌，干燥，得19g無色固體。所得固體以乙醇70g/DMF 10g重結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，11g(收率54％)。
實施例4將NaClO液(含量10％)580g加至500mL三口瓶中，加入6-甲氧基-2-萘乙酮25g，氫氧化鈉17g，在45℃反應4小時左右。然后升溫至75℃，保溫反應5-6小時。停止反應，降溫至10℃以下，維持0.5小時以上。過濾，所得固體加100mL水，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100mL水洗滌，干燥，得26g無色固體。所得固體以乙醇(工業(yè)品，無水乙醇)105g，DMF 14g結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，22g(收率87％)。
實施例5將NaClO液(含量10％)380g加至500mL三口瓶中，加入6-甲氧基-2-萘乙酮25g，氫氧化鈉17g，在45℃反應4小時左右。升溫至75℃，反應5-6小時。停止反應，降溫至10℃以下，維持0.5小時以上。過濾，所得固體物100mL水，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100水洗滌，干燥，得25g無色固體。粗產品以乙醇105g/DMF 14g重結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，18.6g(收率74％)。
實施例6將NaClO液(含量10％)380g加至500mL三口瓶中，加入6-甲氧基-2-萘乙酮25g，氫氧化鈉17g，在45℃反應12小時。停止反應，降溫至10℃以下，維持0.5小時以上。過濾，所得固體物中加入至100mL，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100mL水洗滌，干燥，得24g無色固體。所得固體以乙醇105g/DMF 14g重結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，17g(收率70％)。
實施例7將NaClO液(含量10％)580g加至500mL三口瓶中，加入6-甲氧基-2-萘乙酮25g，氫氧化鈉17g，在45℃反應4小時左右。然后升溫至75℃，同時將反應中產生的氯仿連續(xù)蒸出，保溫反應3～4小時。停止反應，降溫至10℃以下，維持0.5小時以上。過濾，所得固體加100mL水，攪拌狀態(tài)下加濃鹽酸調pH至3～4。加熱至回流，攪拌1小時以上，冷卻至10℃以下，維持0.5小時左右。過濾，濾餅用100mL水洗滌，干燥，得27g無色固體。所得固體以乙醇(工業(yè)品，無水乙醇)105g，DMF 14g結晶。得2-甲氧基-6-萘酸，23g(收率91％)。
實施例8將20.5g 2-甲氧基-6-萘甲酸，100g氫溴酸(含量48％)，39g醋酸加至250mL三口瓶中。在95℃左右反應2小時后升溫至回流狀反應10小時以上。冷卻至10℃以下，攪拌0.5小時以上過濾，得粗品17.5g(含量在99％左右)。將所得粗品溶于100mL 10％的NaOH溶液，所得堿液用3×40mL乙酸丁酯萃取。所得水液，控制溫度低于10℃條件下用濃鹽酸調PH至2～3，低溫攪拌30min后過濾。固體烘干后，用乙醇100g/水50g結晶得6-羥基-2-萘甲酸16.0g(收率85％)。
1HNMR(300MHz，DMSO)δ7.13(m，2H，ArH)，7.72(d，1H，J＝8.64)，7.83(m，1H，ArH)，7.93(d，1H，J＝8.64)，8.46(s，1H，ArH)，10.15(s，1H，OH)，12.82(s，1H，COOH)13CNMR(300MHz，DMSO)δ108.7，119.5，124.8，125.5，126.2130.6，131.2，137.0，157.6，167.7。
實施例9將20.5g 2-甲氧基-6-萘甲酸，100g氫溴酸(含量48％)，20g醋酸加至250mL三口瓶中。在95℃左右反應2小時后升溫至回流狀反應10小時以上。冷卻至10℃以下，攪拌0.5小時以上過濾，得無色17.0g。將所得固體溶于100mL 10％的NaOH溶液，所得堿液用3×40mL乙酸丁酯萃取。所得水液，控制溫度低于10℃條件下用濃鹽酸調PH至2～3，低溫攪拌30min后過濾。固體烘干后，用乙醇100g/水50g結晶得6-羥基-2-萘甲酸15.0g(收率80％)。
實施例10將20.5g 2-甲氧基-6-萘甲酸，60g氫溴酸(含量48％)，23g醋酸加至250mL三口瓶中。在95℃左右反應2小時后升溫至回流狀反應10小時以上。冷卻至10℃以下，攪拌0.5小時以上過濾，得無色固體16.5g。將所得粗品溶于100mL 10％的NaOH溶液，所得堿液用3×40mL乙酸丁酯萃取。所得水液，控制溫度低于10℃條件下用濃鹽酸調PH至2～3，低溫攪拌30min后過濾。固體烘干后，用乙醇100g/水50g結晶得6-羥基-2-萘甲酸14.0g(收率74％)。
實施例11將20.5g 2-甲氧基-6-萘甲酸，100g氫溴酸(含量48％)，39g醋酸加至250mL三口瓶中。在75℃左右反應15小時以上。冷卻至10℃以下，攪拌0.5小時以上過濾，得無色固體16.2g。將所得粗品溶于100mL 10％的NaOH溶液，所得堿液用3×40mL乙酸丁酯萃取。所得水液，控制溫度低于10℃條件下用濃鹽酸調PH至2～3，低溫攪拌30min后過濾。固體烘干后，用乙醇100g/水50g結晶得6-羥基-2-萘甲酸12.0g(收率64％)。
權利要求
1.本發(fā)明提供了一種如式(III)的6-羥基-2-萘甲酸化合物的合成方法，其特征在于本方法包括如下步驟式(I)化合物在堿性條件下同鹵素于0～100℃反應7～12hr得式(II)化合物；式(II)化合物同HX在醋酸溶液中于70℃～回流溫度下反應得式(III)化合物。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于式(I)化合物同鹵素的當量比為1∶2.0～8.0。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所用的堿為NaOH，、KOH或者其任意比例的混合物。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于反應中式(I)化合物同堿的當量比為1∶3.0～8.0。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于反應中所用鹵素/堿的體系可用次氯酸鈉的飽和水溶液代替。
6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于反應底物式(I)同次氯酸鈉的當量比為1∶4.0～9.0。
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于反應所述的HX酸可為氫鹵酸，如HCl、HBr。
8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于反應底物式(II)化合物同HX酸的當量比為1∶4.0～10.0。
9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于醋酸的用量為每1g式(II)化合物計算為1～5ml。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備6－羥基－2－萘甲酸的新方法。包括如下步驟式(I)化合物在堿性條件下同鹵素于0～100℃反應7～12hr得式(II)化合物；式(II)化合物同HX在醋酸溶液中于70℃～回流溫度下反應得式(III)化合物。本方法具有收率高，所得的目標產物6－羥基－2－萘甲酸的純度高等特點。
文檔編號C07C65/00GK1844072SQ20061002095
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權日2006年4月30日
發(fā)明者王立新, 彭煥慶, 王文, 杜振軍 申請人:中國科學院成都有機化學有限公司