一种甲萘酚酞的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及甲萘酚酞的合成方法，属于医药中间体制备领域，属于酸碱指示剂以 及新型环保墨水的制备领域。
【背景技术】
[0002] 酚酞类是一类非常重要的有机化合物，被广泛用于化学分析检测中，例如酸碱指 示剂、着色剂、生物检测剂等。近年来，酚酞类化合物在环保墨水上有着重要的应用，尤其是 甲萘酚酞，其溶液的pH值变色范围为7. 3-8. 7之间，在溶液pH值大于8. 7时，显深蓝色，而 当该溶液吸收空气中的二氧化碳后，溶液pH值小于7. 3时，蓝色自动消失，溶液变为无色， 可以用来制作"会消失的墨水"，是一种新型安全的环保染料。随着如今环保墨水的研究热 潮，其应用前景将会有更大的潜力。
[0003] 甲萘酚酞，别名a-萘酚酞，化学名为3,3-(4_羟基-1-萘基）-l-(3H)异苯并呋 喃酮。该化合物为白色到粉色的固体粉末，易溶于醇类，不溶于水。其结构如下如所示：
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[0005]现有文献报道中，该产品的最早于1871年由Grabowsky以邻苯二甲酰氯和1-萘 酸为原料首次合成，随后EmilAlphonseWerner等人对该产品的合成进行了改进，经过改 进后的工艺，原料易得，但是其操作无法工业化生产，收率低，纯化复杂。在接下来的80年 间，该产品的合成研究几乎无任何进展。国内近年来只有中国乐凯集团对该产品的合成有 进一步的研究，合成方法如下：
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[0007]取邻苯二甲酸酐、a_萘酚粉碎成粉末充分混合，加入甲磺酸，外温15°C保温71h， 升温至40°C，恒温9. 5h，反应结束。反应后处理用到大量乙醇，采用碱溶酸析的方法进行纯 化。该制备方法仍存在如下缺点：1)反应体系非常粘稠，工业化生产时对搅拌要求较高；2) 大量乙醇用于提纯，造成成本的大大增加；3)纯化工艺复杂，操作繁琐。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术的不足，本发明提供一种甲萘酚酞的合成方法。所述甲萘酚酞的合 成方法具有原料廉价易得，工艺简单，易纯化等特点，适合大规模工业化生产，解决当前甲 萘酚酞的实验室小规模试剂级生产，价格昂贵等问题。
[0009] 本发明是通过如下技术方案实现的：
[0010] 一种甲萘酚酞的合成方法，所述方法包括如下步骤：
[0011] (1)以邻苯二甲酸酐和1-萘酚为原料，路易斯酸作为脱水催化剂，多聚磷酸为溶 媒，制备得到甲萘酚酞粗品；
[0012] (2)将步骤（1)得到的甲萘酚酞粗品提纯后得到甲萘酚酞纯品。
[0013] 邻苯二甲酸酐、1-萘酚作为原料，简单易得，无需任何预处理。
[0014] 多聚磷酸是一种常见的中强酸，在合成甲萘酚酞的过程中，酸性过强或温度过高， 都非常容易造成产品的二次脱水，从而生成醚类的杂质。因此不易选择过强的酸，且整个温 度不宜过高。
[0015] 优选地，步骤（1)中，邻苯二甲酸酐、1-萘酚和多聚磷酸的摩尔比为1:1.8~ 2:3 ~6,例如为 1:1. 9:3、1:1. 9:4、1:1. 9:5、1:1. 9:6、1:1. 8:4、1:2:4、1:2:5,优选为 1:1. 8:5〇
[0016] 优选地，步骤（1)中，路易斯酸为无水氯化锌、无水氯化铁、无水氯化锡或者无水 氯化铝中的一种或者多种，优选为无水氯化锌；
[0017] 优选地，路易斯酸与邻苯二甲酸酐的摩尔比为0.01~0.05:1，例如为0.02:1、 0? 03:1、0. 04:1，优选为 0.02:1。
[0018] 本发明所述的甲萘酚酞的合成方法的化学反应方程式为：
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[0020] 优选地，步骤（1)中具体操作为：按摩尔份将1份邻苯二甲酸酐，1. 8~2份1-萘 酚和3~6份多聚磷酸加入反应容器中，搅拌过程中再加入0. 01~0. 05份路易斯酸，缓慢 升温至40~55°C，保温5~7小时，保温过程中不停搅拌，然后淬灭分离得到甲萘酚酞粗 品。
[0021] 优选地，步骤（1)中，步骤（1)中，淬灭分离的具体操作为：当1-萘酚的含量降至 5wt%以下时，停止反应，将反应液加入10-15°C的去离子水中，搅拌至不再析出沉淀，过滤， 将滤饼水洗至中性，然后干燥得到甲萘酚酞粗品；优选地，干燥温度为50-60°C;优选地，在 将反应液加入10-15°C的去离子水的过程中，保持水温< 15°C。
[0022] 其中，以1-萘酚为基准，甲萘酚酞粗品的收率为60~65%。
[0023] 优选地，去离子水与多聚磷酸的质量比为4~8:1，例如为5:1、6:1、7:1，优选为 5:1〇
[0024] 优选地，步骤（2)具体操作为：向步骤（1)得到的甲萘酚酞粗品中加入溶剂，加热 至溶剂回流温度进行回流，趁热过滤，将滤饼干燥得到甲萘酚酞纯品；优选地，回流时间为 30-180分钟；优选地，滤饼干燥温度为50-60°C。
[0025] 其中，甲萘酚酞纯品的纯度可达到98%以上，纯化收率为75~82%。
[0026] 优选地，溶剂为二氯乙烷或甲苯，优选为二氯乙烷。
[0027] 优选地，溶剂和甲萘酚酞粗品的质量比为3~10:1，例如为4:1、5:1、6 :1、7:1、 8:1、9:1，优选为 5:1。
[0028] 优选地，所述甲萘酚酞的合成方法包括如下步骤：
[0029] (1)按摩尔份将1份邻苯二甲酸酐，1. 8份1-萘酚和5份多聚磷酸加入反应容 器中，搅拌过程中再加入0. 02份无水氯化锌，升温至40~45°C，保温6小时，保温过程中 不停搅拌，取样用液相色谱跟踪，当1-萘酚的含量降至5wt%以下时，将反应液缓慢加入 10-12°C的去离子水中，保持水温< 15°C，搅拌至不再析出沉淀，过滤，将滤饼水洗至中性， 60°C条件下干燥，得到甲萘酚酞粗品，其中，去离子水与磷酸的质量比为5:1 ;
[0030] (2)向步骤⑴得到的甲萘酚酞粗品加入二氯甲烧，加热至溶剂回流温度，回流60 分钟，趁热过滤，收集滤饼，60°C条件下干燥，得到甲萘酚酞纯品，其中二氯甲烷和甲萘酚酞 粗品的质量比为5:1。
[0031] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0032] 本发明以邻苯二甲酸酐、1-萘酚、多聚磷酸为原料，在无水氯化锌的催化作用下生 产甲萘酚酞粗品，并用二氯乙烷作为纯化溶剂，制得甲萘酚酞精品。所述反应路线原料易 得，成本低，收率高，工艺过程简单，简化了纯化工艺，缩短生产周期，利于工业化生产。
【具体实施方式】
[0033] 为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施 例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0034] 实施例1
[0035] 以邻苯二甲酸酐和1-萘酚为原料在多聚磷酸/无水氯化锌的作用下制备甲萘酚 酞，其化学反应方程式如下：
[0036]
[0037] 称取化合物邻苯二甲酸酐148g，1-萘酚259. 5g和多聚磷酸1014g加入到反应容 器中，搅拌过程中再加入无水氯化锌1. 5g，缓慢升温至40°C，并保持在此温度下恒温搅拌 6小时，反应颜色慢慢发生变化，变成墨绿色；在搅拌过程中，取样用液相色谱跟踪，当反应 混合物中的1-萘酚的含量低于5wt%时，将反应液缓慢倾倒入预先冷却至10°C的5000g 的去离子水中，倾倒过程中始终保持水温不超过15°C，同时不断搅拌，析出大量棕红色固 体沉淀，搅拌至不再析出沉淀时，进行过滤，将滤饼水洗至中性，在60°C条件下干燥4h，得 259. 5g甲萘酚酞粗品，收率为62. 1%，液相色谱测定纯度为85. 6% ;
[0038]将259g甲萘酚酞粗品加入反应容器中，向里加入二氯乙烷1813g，加热至84°C，恒 温回流60min，趁热过滤，收集滤饼，将滤饼在60°C条件下干燥4h，得到208g淡粉色甲萘酚 酞固体粉末，收率为80. 3%，液相色谱测定纯度为98. 3%。