金刚烷酮的制备与应用

2023/5/8 8:51:04

性质描述

金刚烷酮为重要的精细有机化工中间体,又名2-金刚酮,三环[3.3.1.13,7]癸烷-2-酮,是一种白色晶体状粉末,具有樟脑气味,可溶于甲醇、乙醇、DMSO等有机溶剂,来源于合成。金刚烷酮的熔点为256-258 °C,沸点约211.78°C,密度比水小,为0.8709、金刚烷酮在极高温条件下不稳定,所以要在低于30℃的条件下储存。

金刚烷酮的样品示意图

合成制备

从有效地利用碳元素资源的观点出发,将烃化合物氧化转变成醇或酮的技术是工业上非常重要的技术,作为选择性地制造作为各种医药农药原料、产业用原料的重要中间体的金刚烷酮的技术,公知的为在浓硫酸中制造的方法,金刚烷酮的工业化生产是用金刚烷或者1-金刚烷醇为起始原料,采用浓硫酸直接氧化法制取,在使用硫酸选择性制备金刚烷酮中,要么虽然反应速度快,但有副产物重质成分,收率低,或者虽然收率高,但反应时间极长,生产能力低。经检索,中国专利申请号为cn201010605609.3的专利,公开了一种2-金刚烷酮的生产方法,基于浓硫酸氧化金刚烷制备2-金刚烷酮的原理,使氧化反应发生在互不相溶的非极性有机相和无机相的相界面间,再通过极性有机溶剂将酯化产物从无机相中萃取出来进行下一步水解的工艺。该专利中的2-金刚烷酮的生产方法存在以下不足:反应总时间为16小时~27小时,采取了多次两相反应、萃取操作,操作过程较繁琐。为了解决现有技术中存在的缺点,相关人员提出了一种金刚烷酮的制备方法[1,2]。

金刚烷酮的制备流程图

应用

金刚烷酮广泛应用于医药、农药、化学工业、感光材料及信息技术等领域,他还被用作乙醇脱氢酶底物结合袋的尺寸和特性的探针。

行业现状及发展前景

金刚烷酮是金刚烷的一种衍生物,相较于金刚烷胺、金刚烷醇等金刚烷衍生物,它主要用于合成医药中间体和感光材料,应用范围较窄,市场需求较为有限。相关行业报告显示,2019年,国内的金刚烷酮的行业需求量仅有300多吨,国际市场需求同样不大,出口量不足40吨。究其原因,一方面是金刚烷酮为中间产品,下游产业多直接采购其原材料或者其下游产品,对它的需求量不大,另一方面,金刚烷酮面临其他替代品威胁较大。随着科学技术的进一步发展,业内人士表示,随着金刚烷在医药领域作为抗癌药剂,脑功能改善药剂以及神经性疾病的原料的需求不断增加。作为其衍生产品,金刚烷酮的应用领域未来也会变宽,具有一定的市场开拓空间。

参考文献

[1]刘万里, 李彬, 侯少利,等. 一种金刚烷酮的制备方法:, CN112592262A[P]. 2021.

[2]方金印, 潘昭喜. 一种高效的2-金刚烷酮的制备方法:, CN202210869169.5[P]. 2022.

[3]Mohina Arora,W.V Steele. 金刚烷类化合物的标准生成焓 5. 金刚烷醇和金刚烷酮.The Journal of Chemical Thermodynamics; 1978.

[4]P. Negrier ,M. Barrio,M. Romanini,J. Ll. Tamarit,D. Mondieig,A. I. Krivchikov,L. Kepinski,A. Jezowski,D. Szewczyk.2-金刚烷酮的多态性;Crystal Growth & Design.2014.

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