CN108101842B - 一种2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学合成技术领域，具体的涉及一种盐酸辛***中间体2‑羟基‑4‑羧基喹啉的生产制备方法。该方法包括以下步骤:(1)将冰醋酸置入反应釜中，搅拌下加入靛红、丙二酸、醋酸钠；(2)将步骤(1)中的溶液加热升温至回流，回流完降至室温；(3)步骤(2)中物料进行减压蒸除冰醋酸（回收套用）；(4)在步骤(3)中蒸除冰醋酸后的物料中加入去离子水搅拌析晶，析晶完毕后甩滤，先用冰醋酸淋洗、再用甲醇淋洗，湿品烘料，得到2‑羟基‑4‑羧基喹啉。此合成方法采用“一勺烩”的工艺，得到目标产物，简化了操作，缩短了生产周期，降低了生产成本；所得产品纯度高、收率高，适合于规模化生产。

Description

一种2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体的涉及一种盐酸辛***中间体2-羟基-4-羧基喹啉的生产制备方法。
背景技术
2-羟基-4-羧基喹啉是盐酸辛***的重要中间体，且在催化、分子导体、发光材料、分子磁体、非线性光学等领域有着广阔的应用前景。
目前合成工艺路线主要是靛红和醋酐回流反应得到乙酰靛红，N-乙酰靛红再在氢氧化钠水溶液中水解、重排得到产品，要得到液相纯度高的产品还需要精制。其N-乙酰靛红制备时甩料过程气味极大，不适于现在的安全环保形势。且在水解、重排过程使用大量的水，从而产生大量废液。此方法成本高、操作繁琐、劳动量大、周期长、收率低、安全环保压力大等缺点。曾有文献提到靛红、丙二酸在微波照射下得到2-羟基-4-羧基喹啉，但是此方案不适用于大规模生产。
专利CN106966975A公开了一种改进的由靛红酸酐合成4-氯-1氢-喹啉-2-酮-3-羧酸甲酯的方法。该方法中采用靛红酸酐在DMF中与丙二酸二甲酯反应后通过先过滤再酸化的方式进行提纯，明显减少水与盐酸的用量，减少了废水的产生。该方法中，制备时采用危险化学物质氢化钠，氢化钠遇水、湿空气放出氢气可燃、可爆。因此，生产中安全隐患高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法。该方法采用靛红、丙二酸、醋酸钠、冰醋酸进行反应，直接回流反应，反应完毕回收溶剂即可，有机溶剂排放量少，对环境友好；反应简单，操作安全。使用本技术方案制备2-羟基-4-羧基喹啉不但能大幅缩短生产周期、降低成本及劳动强度，还能提高产品的收率。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将冰醋酸置入反应釜中，搅拌下加入靛红、丙二酸、醋酸钠；
(2)将步骤(1)中的溶液加热升温至回流，回流完降至室温；
(3)步骤(2)中物料进行减压蒸除冰醋酸；
(4)在步骤(3)中蒸除冰醋酸后的物料中加入去离子水搅拌析晶，析晶完毕后甩滤，先用冷的冰醋酸淋洗、再用冷的甲醇淋洗，湿品烘料，得到2-羟基-4-羧基喹啉。
反应式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(1)中醋酸钠可用碳酸钠、碳酸氢钠替代。
上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(1)中，对靛红、丙二酸、醋酸钠、冰醋酸的重量比为:1:1.3-2:0.1-0.3:3-8。
优选的，上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(1)中，对靛红、丙二酸、醋酸钠、冰醋酸的重量比为:1:1.6:0.15:4。
上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(2)中回流反应时间为3-9小时。
上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(4)中去离子水与步骤(1)中靛红的重量比为2-7:1。
优选的，上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(4)中去离子水与步骤(1)中靛红的重量比为3:1。
上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(4)中，冰醋酸与靛红的重量比为0.25-0.5:1，甲醇与靛红的重量比为0.25-0.5:1。
优选的，上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，所述步骤(4)中，冰醋酸与靛红的重量比为0.4:1，甲醇与靛红的重量比为0.4:1。
优选的，上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，包括如下:
(1)将300-800kg冰醋酸置入1000L反应釜中，搅拌下加入100kg靛红，130-200kg丙二酸、10-30kg醋酸钠或碳酸钠或碳酸氢钠，得到混合液；
(2)将步骤(1)中的溶液加热升温至回流，回流反应3-9小时，反应完降至室温；
(3)步骤(2)中物料进行减压蒸除冰醋酸（可套用）；
(4)在步骤(3)中蒸除冰醋酸后的物料中加入200-700kg去离子水搅拌析晶，先用冷的25-50kg冰醋酸淋洗、再用冷的25-50kg甲醇淋洗，得到2-羟基-4-羧基喹啉湿品，甩滤后烘干，得到2-羟基-4-羧基喹啉。
更优选的，上述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，详细步骤如下：
(1)将400kg冰醋酸置入1000L反应釜中，搅拌下加入100kg靛红，160kg丙二酸、15kg醋酸钠，得到混合液；
(2)将步骤(1)中的溶液加热升温至回流，回流反应6小时，反应完降至室温；
(3)步骤(2)中物料进行减压蒸除冰醋酸（可套用）；
(4)在步骤(3)中蒸除冰醋酸后的物料中加入300kg去离子水搅拌析晶，过滤后固体先用冷的40kg冰醋酸淋洗、再用冷的4kg甲醇淋洗，得到2-羟基-4-羧基喹啉湿品，甩滤后45-70℃烘料24小时，得到2-羟基-4-羧基喹啉。
本发明的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，步骤(3)蒸出来的冰醋酸可以套用。
在本发明中，如非特指，所有的量，份均为重量单位，所有的原材料、设备均可以从市场购得。
与现有技术相比，本发明有益之处在于：
1、此合成方法采用“一勺烩”的工艺，得到目标产物，简化了操作，缩短了生产周期，降低了生产成本；
2、本发明的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法中，步骤(3)蒸出来的冰醋酸可以套用，溶剂消耗量较少，同时也避免了大量废水的产生；
3、得到产品纯度高、收率高，安全、环保适合于规模化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
将400kg冰醋酸置入1000L反应釜中，搅拌下加入100kg靛红，160kg丙二酸、15kg醋酸钠。加热升温至回流，回流反应6小时。反应完降至室温，进行减压蒸除冰醋酸，加入300kg去离子水搅拌析晶，过滤后固体先用冷的40kg冰醋酸淋洗、再用冷的40kg甲醇淋洗，得到2-羟基-4-羧基喹啉湿品，甩滤后45-70℃烘料24小时，得到2-羟基-4-羧基喹啉124.7kg，收率97%，液相纯度99.6%。
实施例2
将400kg回收冰醋酸置入1000L反应釜中，搅拌下加入100kg靛红，160kg丙二酸、15kg醋酸钠。加热升温至回流，回流反应6小时。反应完降至室温，进行减压蒸除冰醋酸，加入300kg去离子水搅拌析晶，过滤后固体先用冷的30kg冰醋酸淋洗、再用冷的30kg甲醇淋洗，得到2-羟基-4-羧基喹啉湿品，甩滤后45-70℃烘料24小时，得到2-羟基-4-羧基喹啉125kg，收率97.3%，液相纯度99.6%。
实施例3
将300kg冰醋酸置入1000L反应釜中，搅拌下加入50kg靛红，100kg丙二酸、15kg碳酸钠。加热升温至回流，回流反应4小时。反应完降至室温，进行减压蒸除冰醋酸，加入300kg去离子水搅拌析晶，过滤后固体先用冷的20kg冰醋酸淋洗、再用冷的10kg甲醇淋洗，得到2-羟基-4-羧基喹啉湿品，甩滤后45-70℃烘料24小时，得到2-羟基-4-羧基喹啉61.7kg，收率96%，液相纯度99.5%。

Claims (8)

1.一种2-羟基-4-羧基喹啉的生产制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将冰醋酸置入反应釜中，搅拌下加入靛红、丙二酸、醋酸钠；
(2)将步骤(1) 中得到的溶液加热升温至回流，回流完降至室温；
(3)步骤(2)中物料进行减压蒸除冰醋酸；
(4)在步骤(3)中蒸除冰醋酸后的物料中加入去离子水搅拌析晶，析晶完毕后甩滤，先用冰醋酸淋洗、再用甲醇淋洗，湿品烘料，得到2-羟基-4-羧基喹啉；
所述步骤(1)中，靛红、丙二酸、醋酸钠、冰醋酸的重量比为1:1.3-2:0.1-0.3:3-8；
所述步骤(2)中回流反应时间为3-9小时。
2.根据权利要求1所述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1）中醋酸钠用碳酸钠、碳酸氢钠替代。
3.根据权利要求1所述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，靛红、丙二酸、醋酸钠、冰醋酸的重量比为1:1.6:0.15:4。
4.根据权利要求1所述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中去离子水与步骤(1)中靛红的重量比为2-7:1。
5.根据权利要求4所述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中去离子水与步骤(1)中靛红的重量比为3:1。
6.根据权利要求1所述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，冰醋酸与步骤(1)中靛红的重量比为0.25-0.5:1，甲醇与步骤(1)中靛红的重量比为0.25-0.5:1。
7.根据权利要求6所述的2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，冰醋酸与步骤(1)中靛红的重量比为0.4:1，甲醇与步骤(1)中靛红的重量比为0.4:1。
8.一种2-羟基-4-羧基喹啉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)将300-800kg冰醋酸置入1000L反应釜中，搅拌下加入100kg靛红，130-200kg丙二酸、10-30kg醋酸钠或碳酸钠或碳酸氢钠，得到混合液；
(2)将步骤(1)中的混合液加热升温至回流，回流反应3-9小时，反应完降至室温；
(3)步骤(2)中物料进行减压蒸除冰醋酸；
(4)在步骤(3)中蒸除冰醋酸后的物料中加入200-700kg去离子水搅拌析晶，过滤后固体先用冷的25-50kg冰醋酸淋洗、再用冷的25-50kg甲醇淋洗，得到2-羟基-4-羧基喹啉湿品，甩滤后烘干，得到2-羟基-4-羧基喹啉。
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