專利名稱：噻吩－2,5－二羧酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其采用己二酸和氯化亞砜在吡啶催化下反應(yīng)后，用硫化鈉縮合制備噻吩-2，5-二羧酸。
背景技術(shù)：
噻吩-2，5-二羧酸是熒光增白劑OB、EBF等重要的中間體，目前已有多種方法可以合成該產(chǎn)品。
美國(guó)專利US5688969公開的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法為用己二酸在吡啶催化下在室溫和3~6倍氯化亞砜先反應(yīng)，然后加入4~7倍氯化亞砜在85~95℃反應(yīng)，再減壓蒸去過量的氯化亞砜和副產(chǎn)物后在140~160℃反應(yīng)使縮合反應(yīng)完全，然后用堿水解，再酸析得出產(chǎn)品噻吩-2，5-二羧酸。由于該方法需在140~160℃保溫，在此保溫過程中會(huì)使中間產(chǎn)物嚴(yán)重碳化，降低最終產(chǎn)品的得率，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，因此難以工業(yè)化生產(chǎn)。
其反應(yīng)式如下 吳志廣等在《化學(xué)通報(bào)》1992年第一期上提出對(duì)上述過程的改進(jìn)工藝，認(rèn)為在堿水解前蒸出噻吩二酰氯，然后再水解酸析得到產(chǎn)品，有利于產(chǎn)品質(zhì)量保證，但同樣有嚴(yán)重的碳化問題。
日本專利文獻(xiàn)JP2048575公開了用四羥基己二酸和氯化亞砜合成噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其用四羥基己二酸和氯化亞砜反應(yīng)先生成2，2′-二氯粘康酸，然后用硫化鈉等堿性溶液(用水或包含乙醇的水為溶劑)在50~120℃水解得產(chǎn)品噻吩-2，5-二羧酸鈉，再酸析后得產(chǎn)品噻吩-2，5-二羧酸。但該合成方法采用的原料四羥基己二酸或二氯粘康酸價(jià)格高，難以得到。
其反應(yīng)式如下

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，以己二酸和氯化亞砜為原料，在吡啶催化存在下于85~95℃反應(yīng)生成多氯化己二酸二酰氯，然后用硫化鈉和堿直接發(fā)生縮合消除反應(yīng)生成噻吩-2，5-二羧酸鈉，然后酸析得到產(chǎn)品噻吩-2，5-二羧酸。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其包括以下步驟A)加1摩爾份己二酸到6.5~8摩爾倍的氯化亞砜中，同時(shí)加入催化劑量的吡啶；B)慢慢升溫至85~95℃保溫10~18h；C)去除過量的氯化亞砜；D)將反應(yīng)液加熱到100~130℃保溫1~3h；E)將反應(yīng)液滴加到60~98℃的含有2~6摩爾倍的堿和1~2摩爾倍的硫化物的水溶液中；F)85~98℃保溫2~6h，然后加無機(jī)酸調(diào)pH析出粗產(chǎn)品。
上述C)中可在減壓下去除過量的氯化亞砜。
上述噻吩-2，5-二羧酸粗品可轉(zhuǎn)化成二酰氯后蒸餾純化后水解、脫色、酸析得精品，含量大于99％。
反應(yīng)式如下 上述硫化物可為硫化鈉、硫化鉀，常用為硫化鈉。這些硫化物的用量相對(duì)于己二酸用量，在堿存在下，最好1~2摩爾倍，過少產(chǎn)物收率太低，過多效果不好，對(duì)后處理造成較大問題。
上述堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物以及碳酸鈉、碳酸鉀等堿金屬碳酸鹽，還可以是硫化鈉等堿金屬硫化物，但較多使用氫氧化鈉。用量最好是2~6摩爾倍，過多則產(chǎn)率低，過少體系堿性不夠得率低，質(zhì)量差。
上述氯化反應(yīng)溫度最好為85~95℃，過高，則易多氯化，過少不易氯化完全；在氯化反應(yīng)完成后可減壓蒸除一些副產(chǎn)物和多余的氯化亞砜，以減少堿的用量；硫化鈉縮合反應(yīng)溫度最好在90~98℃，過低縮合太慢，過高易發(fā)生副反應(yīng)，使產(chǎn)品含量降低，收率下降。
上述氯化后保溫溫度在100~130℃比較合適，過低則產(chǎn)率低，過高則易產(chǎn)生積炭、焦化現(xiàn)象。
本實(shí)驗(yàn)粗品可用氯化亞砜、三氯氧磷、三氯化磷、五氯化磷等進(jìn)行酰氯化后蒸餾純化，純化后產(chǎn)品含量可達(dá)99％以上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、與現(xiàn)有己二酸和氯化亞砜為原料制備噻吩-2，5-二羧酸的方法相比，能夠避免因后續(xù)高溫縮合導(dǎo)致嚴(yán)重積炭的問題，從而提高收率，降低成本。
2、與四羥基己二酸和氯化亞砜合成噻吩-2，5-二羧酸鈉的方法相比，能夠避免用價(jià)格昂貴的四羥基己二酸等原料，可以節(jié)省成本。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、冷凝管和酸性氣體吸收裝置的500mL的四口瓶中加入73g(0.50mol)己二酸和5mL吡啶，在常溫下滴加387g(3.25mol)氯化亞砜，然后在1h內(nèi)升溫至85~95℃，再保溫10h；然后減壓到20mmHg蒸去多余的氯化亞砜；再升溫至130℃保溫1h。
在帶溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌、冷凝管的1000mL三口燒瓶中，加入400mL水，然后加入40g(1.0mol)氫氧化鈉和240g(1.0mol)帶9個(gè)結(jié)晶水的硫化鈉，然后攪拌下滴加上述反應(yīng)液，強(qiáng)列放熱，控制溫度不超過70℃，滴加完后升溫至95~98℃保溫6h，然后冷卻，加30％鹽酸調(diào)pH至2~3，冷卻析出固體產(chǎn)品，過濾，烘干得噻吩-2，5-二羧酸85.0g。用稀堿溶解后加活性炭脫色，然后再酸析得產(chǎn)品62.8g，相對(duì)己二酸收率73.0％。用HPLC測(cè)定，噻吩-2，5-二羧酸含量為99％以上。
實(shí)施例2 氫氧化鈉用80g(2.0mol)，含水硫化鈉用120g(0.5mol)，其它同實(shí)例1，得產(chǎn)品噻吩-2，5-二羧酸61.4g，得率71.4％，含量98.5％。
實(shí)例3氯化亞砜用量476g(4.0mol)，其它同實(shí)例1，得產(chǎn)品63.5g，相對(duì)己二酸收率73.8％，用HPLC測(cè)定噻吩-2，5-二羧酸含量為99％以上。
實(shí)施例4 減壓蒸去多余的氯化亞砜后，升溫至100℃保溫3h后硫化縮合，其它同實(shí)例1。得產(chǎn)品60.5g，得率70.3％，用HPLC測(cè)定噻吩-2，5-二羧酸含量為98.6％。
實(shí)施例5 將反應(yīng)液在95~98℃以上滴加到硫化鈉和堿混合液中，然后保溫2h，其它同實(shí)例1。得產(chǎn)品61.3g，用HPLC測(cè)定含量為98.4％。
實(shí)施例6 滴加氯化亞砜后升溫至85~95℃保溫18h，其它同實(shí)例1。得產(chǎn)品64.7g，相對(duì)己二酸收率75.2％。用HPLC測(cè)定噻吩-2，5-二羧酸含量為98.8％。
實(shí)施例7 反應(yīng)液滴加到硫化鈉和堿的混合液中后，在85℃保溫6h，其它同實(shí)例1。得產(chǎn)品61.7g，相對(duì)己二酸收率71.7％。用HPLC測(cè)定噻吩-2，5-二羧酸含量為98.8％。
實(shí)施例8 用硫化鈉代替氫氧化鈉，用量為1mol，其它同實(shí)例1。得產(chǎn)品63.5g，相對(duì)己二酸收率73.8％。用HPLC測(cè)定含量為99.0％。
實(shí)施例9 在裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌、冷凝器和酸性氣體吸收裝置的250mL三口燒瓶中，加入實(shí)例2所得產(chǎn)品61.4g(0.36mol)，84g(0.72mol)氯化亞砜，3mL吡啶，然后升溫至30~35℃攪拌1h，然后升溫至100℃，回收餾出物，然后冷卻改成減壓蒸餾，收集138~142℃/2000Pa的餾份，得酰氯70.1g，然后用10％氫氧化鈉水溶液水解，加活性炭，用鹽酸調(diào)pH5~6，煮沸，抽濾，濾液加濃硫酸，使白色沉淀完全析出，抽濾，水洗，干燥得白色產(chǎn)品54.7g，收率63.6％，含量大于99％。
對(duì)照例 在減壓蒸除氯化亞砜后升溫至150℃保溫4h，其它同實(shí)施例1，然后用堿水解，有大量焦化產(chǎn)物，過濾，加活性炭脫水后酸析得產(chǎn)品38.5g，得率44.8g，含量大于98.6％。
權(quán)利要求
1.噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于包括以下步驟A)加1摩爾份已二酸到6.5~8摩爾倍的氯化亞砜中，同時(shí)加入催化劑量的吡啶；B)慢慢升溫至85~95℃保溫10~18h；C)在減壓下去除過量的氯化亞砜；D)將反應(yīng)液加熱到100~130℃保溫1~3h；E)將反應(yīng)液滴加到60~98℃的含有2~6摩爾倍的堿和1~2摩爾倍的硫化物的水溶液中；F)85~98℃保溫2~6h，然后加無機(jī)酸調(diào)pH析出粗產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于E)中所述的硫化物為堿金屬硫化物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于E)中所述的堿為堿金屬堿、堿金屬碳酸鹽或堿金屬硫化物；
4.如權(quán)利要求1或2所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于D)中所述的反應(yīng)溫度120~130℃。
5.如權(quán)利要求3所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于D)中所述的反應(yīng)溫度120~130℃。
6.如權(quán)利要求1或2所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于所述的合成粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成二酰氯后蒸餾純化，然后水解、脫色、酸析后提純。
7.如權(quán)利要求3所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于所述的合成粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成二酰氯后蒸餾純化，然后水解、脫色、酸析后提純。
8.如權(quán)利要求4所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于所述的合成粗產(chǎn)品反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二酰氯后蒸餾純化，然后水解、脫色、酸析后提純。
9.如權(quán)利要求5所述的噻吩-2，5-二羧酸的合成方法，其特征在于所述的合成粗產(chǎn)品反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二酰氯后蒸餾純化，然后水解、脫色、酸析后提純。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噻吩－2，5－二羧酸的合成方法，噻吩－2，5－二羧酸的合成方法，其包括以下步驟A)加1摩爾份己二酸到6.5~8摩爾倍的氯化亞砜中，同時(shí)加入催化劑量的吡啶；B)慢慢升溫至85~95℃保溫10~18h；C)去除過量的氯化亞砜；D)將反應(yīng)液加熱到100~130℃保溫1~3h；E)將反應(yīng)液滴加到60~98℃的含有2~6摩爾倍的堿和1~2摩爾倍的硫化物的水溶液中；F)85~98℃保溫2~6h，然后加無機(jī)酸調(diào)pH析出粗產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠避免因后續(xù)高溫縮合導(dǎo)致嚴(yán)重積炭的問題，從而提高收率，降低成本。能夠避免用價(jià)格昂貴的四羥基己二酸等原料，可以節(jié)省成本。
文檔編號(hào)C07D333/38GK1876645SQ20061004996
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者張勝建 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院