2,7-dihidroksi-9-fluorenon

Tehnologija ozadja

2, 7-dihidroksi-9-fluorenon je pomemben material za organsko sintezo, ki se lahko uporablja za pripravo fluorescentnih silikonskih polimernih materialov. Lahko se uporablja tudi za pripravo fluorenil polieter sulfon keton termoplastične smole. Poleg tega se lahko uporablja kot ključni intermediat za sintezo virusnega interferona (dietilamino-9-fluorenona) in 2-hidroksilamino-acetil-9-fluorenona kot antispazmodika. Zato ima sinteza 2, 7-dihidroksi-9-fluorenona pomembno raziskovalno vrednost.

O sintezi 2, 7-dihidroksi-9-fluorenona je prvi poročal Krishna leta 1967 (Journal of Medicinal Chemistry, 1967,10:99-101). Z uporabo fluorena kot surovine je bil 2, 7-dihidroksi-9-fluorenon pridobljen s sulfonacijo, oksidacijo, alkalnim taljenjem in reakcijo z zaprto zanko. Ta metoda je enostavna za pridobivanje surovin in nizka cena. Vendar pa je v postopku priprave kalijev permanganat izbran kot oksidant, obstaja velika količina trdnih odpadkov manganovega dioksida, s katerimi je težko ravnati, zadnja dva koraka reakcije pa sta visokotemperaturna trdna reakcija, način delovanja in proces prenosa mase v reakcijskem procesu sta težavna, proizvodnja reakcijske opreme pa je visoka in je težko nadzorovati stopnjo reakcije.

Leta 1973 so Horner et al. (Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1973,6(5):910-935.) poroča, da sta bila metil 2-bromo5-metoksibenzoat in p-jodoanizol uporabljena kot surovini pri katalizi bakra prašek. 4-dimetil eter bifenil-2-mravljinčna kislina in 4,4'-dimetil eter dibenzojska kislina. 2, 7-dihidroksi-9-fluorenon je bil pridobljen s pretvorbo metoksi skupine v hidroksilno skupino z bromovodikovo kislino v zaprti zanki pod delovanjem polifosfata. Pogoj te metode je blag, vendar je cena surovine visoka, prvi korak pa ima svoj produkt spajanja, donos pa je nizek.

Leta 2008 sta Jeffrey et al. (Journal of Materials Chemistry, 2008, 18(28):3361-3365.) je poročal, da je bil fluoren uporabljen kot začetni material in anhidrid ocetne kisline kot acilacijski reagent, acilacija Fu-g pa je bila izvedena pod katalizo brezvodnega A1C1. Produkt smo nato podvrgli Baeyer-Villigerjevi oksidacijski preureditvi z m-CPBA in trifluoroocetno kislino v topilu kloroform. Produkt smo oksidirali z natrijevim dikromatom in končno hidrolizirali v 2, 7-dihidroksi-9-fluorenon. Stroški te metode so visoki, pri uporabi proizvodnje peroksida je treba paziti na varnost, naknadna obdelava z natrijevim bikromatom pa je težavna.

Trenutno ima proizvodni proces 2, 7-dihidroksi-9-fluorenona naslednje težave: 1) Zaradi pomanjkljivosti visokih stroškov, nevarnega delovanja, zapletenosti in velike količine topila je težko doseči zadovoljive rezultate pri industrijski pripravi; 2) Ta pot ima visoke stroške surovin, nizek izkoristek in težko čiščenje izdelka; 3) Zadnja dva koraka reakcije sta visokotemperaturna trdna reakcija, način delovanja in proces prenosa mase v reakcijskem procesu sta težavna, proizvodnja pa zahteva visoko reakcijsko opremo in je težko nadzorovati stopnjo reakcije.

Način priprave

1. Dodajte 50 g fluorena, 79 g benzojske kisline, 124 g srebrovega oksida, 2 g paladijevega acetata in 350 g toluena v reakcijsko posodo, opremljeno s termometrom, mešalom in separatorjem vode, nadzorujte reakcijsko temperaturo na 115 stopinj, fraktiirajte vodo, ki nastane pri reakciji, medtem ko reagira, ohladite na 70 stopinj po 10-15 urah reakcije, filtrirajte, ko je vroče, zmanjšajte tlak in koncentrirajte organsko plast, dokler se ne obori veliko trdnih snovi. Dodamo 100 g metanola, segrejemo do 50 stopinj, mešamo 1 uro, ohladimo na 10 stopinj, ekstrahiramo in filtriramo, da dobimo 9h-fluoren-2, 7-diacildibenzoat metil ester, posušimo 105,3 g pri 70 stopinjah, izkoristek 85,4 %.

2. Dodajte 100g9h-fluoren-2, 7-diacildibenzoat metil ester, 8,2 g bakrovega acetata in 650 g dikloroetana v reaktor, opremljen s termometrom, mešalom in kapalno napravo s konstantnim tlakom. Počasi segrejte do 50 stopinj in počasi dodajte 118,6 g 70% terc-butil peroksida. Po nakapanju hranimo na toplem 10 ur. Na koncu reakcije smo temperaturo znižali na 10 stopinj in dobili smo moker produkt 9-oksi-9h-fluoren-2, 7-diacildibenzoat metil estra z ekstrakcijo in filtracijo. Moker produkt smo 1 uro izpirali z 20 g natrijevega disulfita in 115 g vode, končni produkt 9-oksi-9h-fluoren-2, 7-diacildibenzoata pa ekstrahirali in posušili da dobimo 96,8 g, z dobitkom 94,0 %.

3. Dodajte 700 g vode, 60 g natrijevega karbonata in 100 G9-oksi-9h-fluoren-2, 7-diacildibenzoata v reakcijsko posodo pod zaščito dušika. Segrejte na 90 stopinj v atmosferi dušika in držite 7 ur. Na koncu reakcije smo temperaturo znižali na 5 stopinj in reakcijski raztopini počasi dodali 47 g koncentrirane klorovodikove kisline. Po kapljanju smo tekočino vzdrževali toplo pri 5 stopinjah 1 uro, jo nato prečrpali in filtrirali, da smo dobili 52 g mokrega produkta 2, 7-dihidroksi-9-fluorenona. Moker produkt smo nato 1 uro izpirali z 52 g metanola pri 15-20 stopinjah, ohladili na 5 stopinj, filtrirali in posušili, da smo dobili 47,1 g 2, 7-dihidroksi-9-fluorenona. Čistost HPLC je bila 99,8 % in izkoristek 94,2 %.