[发明专利]一种3;9-苝二甲酸的制备方法

说明书

本发明公开了一种3,9‑苝二甲酸的制备方法，具体步骤为在冰乙酸溶剂中，二氢苊在重铬酸钠的作用下氧化得到1,8‑萘二甲酸酐；1,8‑萘二甲酸酐在饱和的氨水的作用下酰化得到1,8‑萘亚酰胺；1,8‑萘亚酰胺在氢氧化钾和无水乙酸钠制造的碱性环境下碱性环境中高温条件下C‑C偶联得到3,4,9,10‑苝四羧酸二酰亚胺；3,4,9,10‑苝四羧酸二酰亚胺在强酸作用下转化为3,4,9,10‑苝四酸苷；3,4,9,10‑苝四酸苷在微波反应器中碱性水解脱羧得到3,9‑苝二甲酸。本发明的合成工艺更加经济、环保、高效且简便。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3,9-苝二甲酸的制备方法。

背景技术

苝系化合物是一种平面、刚性、共轭的稠环大分子类化合物，具有很好的光化学稳定性和较强的荧光性能，一直作为还原性染料用于棉纤维及织物的染色，因其具有极高的应用牢度，科学家们将其开发成一系列高性能有机染料；目前此类染料已被《染料索引》登录的十多个品种，主要以红色为主，例如C.I.颜料红123、149、178、179、190、224和C.I.颜料紫29，及新开发出来的黑色苝系颜料C.I.颜料黑31和32等，故在苝系化合物早起研究中主要被用作颜料或染料。近年来，随着科技的发展，研究发现苝系化合物还是一类良好的有机半导体材料，其光电、电光性能以及发光性质显著，在有机光导体、有机能转换、有机光电分子器件及细胞荧光探针等功能性方面的研究报道异常活跃。其中苝甲酸系化合物作为有机感光导电体的研究是其应用开发的一个重要方面，例如利用苝四羧酸化合物良好的感光导电性能，将其应用到有机光导体静电复印技术；利用苝四羧酸化合物构成的固体太阳能电池，其光电转换率能够达到2％；另外利用苝四羧酸体双光子选择性还原特性，进行可逆的电子传递反应来进行光操作的光敏分子开关，开发出了多种有机分子级的微电子器件。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种合成工艺简单且方便操作的很好的光化学稳定性和较强的荧光性能的3,9-苝二甲酸的制备方法，该方法操作简单，产率较高，具有较好的工业化应用前景。

本发明采用如下技术方案，一种3,9-苝二甲酸的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1)在冰乙酸溶剂中，二氢苊在重铬酸钠的作用下氧化得到1,8-萘二甲酸酐；

(2)1,8-萘二甲酸酐在饱和的氨水的作用下酰化得到1,8-萘亚酰胺；

(3)1,8-萘亚酰胺在氢氧化钾和无水乙酸钠制造的碱性环境下碱性环境中高温条件下C-C偶联得到3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺；

(4)3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺在强酸作用下转化为3,4,9,10-苝四酸苷；

(5)3,4,9,10-苝四酸苷在微波反应器中碱性水解脱羧得到3,9-苝二甲酸。

进一步优选，步骤(1)的具体过程为：把二氢苊加入冰乙酸中，再加入重铬酸钠，在室温条件下搅拌均匀后缓慢升温至80℃，保持温度反应至原料反应完全，把反应液趁热倒入冰水中，有固体析出，抽滤反应液，把滤饼烘干后得到1,8-萘二酸酐。

进一步优选，步骤(2)的具体过程为：把1,8-萘二酸苷加入到饱和的氨水中，在室温条件下搅拌得到黄色的混合液体，缓慢加热到70℃，保持该温度反应至原料反应完全后停止加热，缓慢降至室温，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水洗涤至中性，然后在60℃条件下烘干得到1,8-萘二酰胺。