[发明专利]一种5，6，7，8-四氢喹啉的合成方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及头孢喹咪的关键中间体--5，6，7，8-四氢喹啉(即2，3-环己烯并吡啶)的合成方法。

(二)背景技术

现有技术中，5，6，7，8-四氢喹啉的合成方法主要有以下两种：

1、喹啉加氢法

Vierhapper在(J.C.S Perkin I，1980，1933)中，报道了在压力为50p.s.i下、三氟乙酸中以铂催化剂进行喹啉加氢反应，收率84％。该方法收率虽高，但强酸条件下的反应对反应设备的要求很高，工业上难以达到。

另外，有日本专利JP6157461方法，喹啉在镍-铬-铜催化剂的催化下，140℃下加氢生成1，2，3，4-四氢喹啉，过滤回收催化剂，然后在钯碳的催化下，于260℃高温异构生成5，6，7，8-四氢喹啉。该方法采用两种不同的催化剂，分2步制备目标产物，工艺复杂，收率为60.6％。

2、化学合成法

Randolph P.Thummel和Dalip K.Kohli在文献(J.Org.Chem.，1977，42：2742-2747)中报道了以异恶唑为原料，在Raney nickel存在下催化加氢生成β-氨基丙烯醛，再经Friedlander Condensation反应制得5，6，7，8-四氢喹啉，收率21％。

该方法收率低、副产物多，产物分离困难，难以产业化。

(三)发明内容

为解决现有工艺对设备要求高、污染大、收率低等问题，本发明提供了一种原子经济性高、污染物排放量少、成本低、工艺合理、操作简便的5，6，7，8-四氢喹啉的合成方法。

为达到发明目的本发明采用的技术方案为：

在无溶剂条件下，以如式(II)所示的喹啉为原料、以PD为催化剂，在20℃～110℃温度下进行催化加氢反应，直至氢气压力不再下降，放空氢气至压力为2个大气压，然后搅拌升温至140℃～300℃进行异构化反应，反应时间为1～4小时，反应结束后，反应产物后处理得到5，6，7，8-四氢喹啉；所述PD催化剂按照如下方法制备：钯负载量为5wt％的钯碳催化剂(简称5％钯碳催化剂)加入盐酸盐水溶液中，搅拌加热至10℃～50℃，再加入等当量的碳酸氢盐溶液，搅拌1～4小时后过滤，滤饼洗涤，干燥，得PD催化剂；所述盐酸盐为下列之一：CuCl₂、ZnCl₂、FeCl₂或FeCl₃；所述碳酸氢盐为碳酸氢钠或碳酸氢钾。所述反应的方程式如下：

本发明所述的5，6，7，8-四氢喹啉的合成方法，其原理如下：如式(II)所示的喹啉经催化加氢首先生成如式(III)所示的1，2，3，4-四氢喹啉，再经选择性异构转化成如式(I)所示的5，6，7，8-四氢喹啉。反应方程式如下：

(II)            (III)            (I)

所述催化加氢反应的温度为20℃～110℃，优选为60℃～70℃。反应压力优选为8～12个大气压。

所述异构化反应的温度为140℃～300℃，优选为160℃～170℃。所述异构化反应的反应时间为1～4小时，优选为2小时。

所述原料喹啉和PD催化剂的质量之比为：1∶0.01～0.1，优选为1∶0.02～0.05。

所述反应产物后处理步骤为：反应结束后，反应产物冷却，过滤，得滤饼和滤液，滤液减压蒸馏得5，6，7，8-四氢喹啉，滤饼洗涤、干燥后回收催化剂，可重复利用。所述的减压蒸馏在相对真空度为0.72kPa下进行，收集78～80℃馏分得5，6，7，8-四氢喹啉。

本发明所述PD催化剂的制备方法中，所述盐酸盐水溶液的浓度为1～10mol/L，所述5％钯碳催化剂的加入量以盐酸盐物质的量计为50～200g/mol，优选为80～120g/mol。

本发明所述5％钯碳催化剂可由市售获得，本发明实施例中使用的5％钯碳催化剂购自浙江省冶金研究院有限公司。

所述碳酸氢盐为碳酸氢钠或碳酸氢钾，优选碳酸氢钠；所述碳酸氢盐溶液的浓度为0.5～1.9mol/L，优选为0.7～1.5mol/L。

所述加入碳酸氢盐溶液后的搅拌时间为1～4小时，优选为1～2小时。