背景技术
酞菁及其衍生物自首次被发现以来已经经历了近百年的历史,但人们对它们的研 宄兴趣依然长盛不衰,并且近几年更是有迅速增长的势头。与酞菁相关的研宄工作涵盖了 化学、材料科学、生物科学和医学等很多热门研宄领域。酞菁及其衍生物最初是作为一种蓝 色或绿色染料广泛应用于油漆、墨水和染料等方面。在现代高科技领域,酞菁及其衍生物同 样也得到了应用并且实现了商品化,例如作为激光打印机和静电复印机的光导材料,作为 光盘记录材料等。酞菁及其衍生物的用途还不仅仅局限于这些方面,随着现代科学技术的 发展和进步,它们在很多领域的潜在应用价值逐渐被开发出来。例如,在材料科学领域,酞菁及其衍生物被广泛的用作有机半导体材料,应用于太阳能电池,有机发光二极管,场效应 晶体管,分子整流器等前沿研宄领域;在医学领域,酞菁及其衍生物作为光敏剂用于肿瘤的 光动力治疗,取得了令人瞩目的疗效。
酞菁类化合物的合成通常采用邻苯二甲腈缩合法。首先需要合成特定结构的邻苯 二甲腈,然后在相应的金属盐或碱的催化下发生缩合反应得到特定取代的酞菁衍生物。在酞菁的上述合成方法中卤代邻苯二甲腈是一种重要的中间体,可以通过其中的碳卤键引入 烷基、烷氧基、烯基、炔基和芳基等。4, 5位单卤代或二卤代的邻苯二甲腈较为常见,例如 4_碘代邻苯二甲腈,4, 5-二碘代邻苯二甲腈,4, 5-二氯代邻苯二甲腈等。而3, 6-二卤代邻 苯二甲腈文献中少见报道。Leznoff报道了用邻苯二甲腈直接溴代的方法合成3, 6-二溴代 邻苯二甲腈,得到的是各个位置单溴代和二溴代邻苯二甲腈的混合物,分离非常困难,而且 产率只有7%。目前缺少有效的合成3, 6-二溴代邻苯二甲腈的方法。
发明内容
针对现有3, 6-二溴代邻苯二甲腈的合成方法存在的产物纯化困难,产率低的问 题,本发明提供了一种3, 6-二溴代邻苯二甲腈的合成方法。所述的合成方法简单,易于实 现,生产成本低,能够进行大规模生产;合成产率能够达到80%,且得到的产物纯度高。
本发明的目的由以下技术方案实现:
3, 6-二溴代邻苯二甲腈的合成方法,所述方法的化学反应式如下:
其中,式I为本发明所述的3, 6-二溴代邻苯二甲腈的结构式,Ph为苯基;
所述方法步骤如下:
一、将三苯基膦用乙腈溶解,得到溶液;
二、在30〜40°C搅拌下向步骤一得到的溶液中加入液溴,三苯基膦与液溴发生反 应,得到反应液;
三、在搅拌下向步骤二得到的反应液中加入3,6-二羟基邻苯二甲腈,加热到 60°C〜70°C反应30min,停止搅拌,得到混合物;
四、除去步骤三得到的混合物中的乙腈;将剩余混合物加热到180°C〜200°C反 应,直到不再有气体放出,冷却至室温,得到固体;
五、将步骤五所得固体重结晶,得到晶体,即本发明所述的3, 6-二溴代邻苯二甲 臆;
其中,步骤二中加入液溴与步骤一加入三苯基膦的摩尔比为1:1 ;
步骤三加入3, 6-二羟基邻苯二甲腈与步骤二加入液溴的摩尔比为1:1 ;
所述搅拌采用常规搅拌方式。
有益效果
(1)本发明采用三苯基膦和液溴作为溴化剂,把羟基转化为溴原子,避免了多种溴 代产物异构体的生成。产物利用重结晶方法进行提纯,易于操作,得到的产物纯度高。本方 法合成产率能够达到80%,比现有文献报道的合成方法产率(7%)大大提高。
(2)本发明所述的合成方法简单,易于实现,生产成本低,能够进行大规模生产。
(3)本发明合成的3,6_二溴代邻苯二甲腈是一种重要的有机原料,可用于合成酞 菁类化合物,也可用于医药、材料、染料和化工领域作为原料。
具体实施方式
下面结合具体实施例来详述本发明,但不限于此。
将三苯基膦4. 5g溶解于15ml乙腈中,冰水浴冷却到40°C,然后在电磁搅拌下向反 应瓶中逐滴滴入2. 8g液溴,滴加完后,移去冰水浴,加入3, 6-二羟基邻苯二腈1. 0g,加热到 60°C反应30min,停止搅拌,然后减压蒸出乙腈,至没有液体馏出时,改用沙浴加热到180°C 反应,到不再有气体放出,停止反应,冷却至室温,得到固体。将得到的固体混合物用二氯甲 烷/甲醇混合溶剂重结晶三次,最后得到白色针状晶体1.4g,产率为80%。所述白色针状晶 体经过核磁共振氢谱鉴定,化学位移7. 78处有一个单峰,对应于苯环上的一种氢原子,与 预期结构相符,即式I所示的3, 6-二溴代邻苯二甲腈。