一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，二茂铁、醋酸酐、三氯甲烷、AlCl

【技术实现步骤摘要】
一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法
本专利技术涉及一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法,属于化工合成领域。
技术介绍
双乙酰基二茂铁（Diacetylferrocene）CAS:1273-94-5等，是合成二茂铁衍生物的重要原料和中间体，在功能材料、聚合物、电化学、医药、催化等方面有着广泛的应用。二茂铁二乙酰化的合成通过两种合成途径:在无水三氯化铝催化作用下，一是以二氯乙烷为溶剂，以相应的酰氯为酰化剂，二是以三氯甲烷为溶剂，以酸酐为酰化剂。由于选用了醋酸酐这样的强乙酰化试剂，和路易斯酸无水三氯化铝做催化剂，此反应较容易进行，但副反应复杂，产生多种难以分离的副产物，无论哪种方法对实验设备要求都很高，反应条件在生产的过程中较难控制，而反应条件温和、反应的耗时过长，收率并不理想，为了克服上述弊端，需要提供一种新的合成工艺用于提高双乙酰基二茂铁中间体生产的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，该方法在优化条件下能催化二茂铁和醋酸酐的酰化反应,具有较高的产物收率。一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、在四口瓶中将4g二茂铁和5g醋酸酐溶解于80ml甲苯中，充分溶解后，转移至超临界装置中，通入超临界二氧化碳流体，在以0.5℃/min的速率缓慢升温，加入8gAlCl3负载的A1-MCM-41催化剂，在40℃和7.5MPa下恒温搅拌5min；步骤2、在超声震荡条件下加入30ml的三氯甲烷中使得催化剂充分分散和溶解，反应器连接可防倒吸的尾气吸收装置；步骤3、向反应装置继续通入超临界二氧化碳流体，保持0℃和7.5Mpa，15min后溶液呈血红色，待溶液呈紫黑色乙酰化反应完成；步骤4、把反应后的紫黑色液体缓慢倒入去离子水冻成的碎冰中，液体会分层，上层的水相用少量三氯甲烷洗涤三次，下层的有机相用水洗涤三次；步骤5、合并所有的有机相，置于蒸馏装置中，进行蒸馏得到粗产物，蒸出的三氯甲烷回收；步骤6、向上述粗产物中加入去离子水，并加热至沸腾，趁热抽滤，滤液放人旋转蒸发仪中抽真空蒸发，所得固体用无水乙醇溶解，静置自然蒸发，得精提纯双乙酰基二茂铁。所述的AlCl3负载A1-MCM-41催化剂制备方法如下：步骤1、按摩尔比为1SiO2:0.0165A12O3:0.14CTMABr:80H2O取模板剂十六烷基三甲基溴化铵0.014mol溶于去离子水并于60℃下搅拌；步骤2、然后滴加正硅酸乙酯，溶液逐渐变成白色浑浊悬浊液，同时逐步加入异丙醇铝，用10%浓度的四乙基氢氧化按调节溶液的pH=11；步骤3、然后于60℃下搅拌3h,溶液，将混浊液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中在150℃晶化48h；步骤4、然后过滤，分别用水、乙醇和水依次洗涤，干燥，最后将其放入马弗炉中，缓慢升温至550℃锻烧8h，脱除其中的有机模板，即得A1-MCM-41；步骤5、取Al-MCM-41与AlCl3质量比3.5:1溶于10%浓度的盐酸溶液中，放于圆底烧瓶中于室温下剧烈搅拌8h，过滤，固体在110℃烘箱中干燥10h，得酸化的AlCl3负载A1-MCM-41催化剂。有益效果：本专利技术提供了一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，采用低温超临界流体工艺催化二茂铁和醋酸酐的酰化反应制取高纯度的双乙酰基二茂铁。而随着酰化剂用量增加二茂铁的转化率也逐步增加，但对双乙酰基二茂铁的选择性却随着醋酸酐的升高而明显降低。这是由于在较低的温度下，反应底物浓度的升高可以克服由于乙酰基造成的立体阻碍，导致生成更多的副产物，因此双乙酰基二茂铁的选择性下降。而对于传统的冰水浴方式，在反应初期因为反应剧烈并放热，需要常加冰或换水，来保证实验温度的稳定。不仅影响反应的活性，导致产率略低，而且温度略高后导致副反应增多，经提纯后，目标产物产率降低。在同样时间内优化后的收率能达到73%，相较于传统工艺43%的收率，增幅达到30%，因为使用二氧化碳超流体技术能保证稳定的工艺条件，并且在A1-MCM-41择形催化下，产物的选择性和收率都能得到很大的改善，从而实现中间体生产效率的提高。具体实施方式实施例11、一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、在四口瓶中将4g二茂铁和5g醋酸酐溶解于80ml甲苯中，充分溶解后，转移至超临界装置中，通入超临界二氧化碳流体，在以0.5℃/min的速率缓慢升温，加入8gAlCl3负载的A1-MCM-41催化剂，在40℃和7.5MPa下恒温搅拌5min；步骤2、在超声震荡条件下加入30ml的三氯甲烷中使得催化剂充分分散和溶解，反应器连接可防倒吸的尾气吸收装置；步骤3、向反应装置继续通入超临界二氧化碳流体，保持0℃和7.5Mpa，15min后溶液呈血红色，待溶液呈紫黑色乙酰化反应完成；步骤4、把反应后的紫黑色液体缓慢倒入去离子水冻成的碎冰中，液体会分层，上层的水相用少量三氯甲烷洗涤三次，下层的有机相用水洗涤三次；步骤5、合并所有的有机相，置于蒸馏装置中，进行蒸馏得到粗产物，蒸出的三氯甲烷回收；步骤6、向上述粗产物中加入去离子水，并加热至沸腾，趁热抽滤，滤液放人旋转蒸发仪中抽真空蒸发，所得固体用无水乙醇溶解，静置自然蒸发，得精提纯双乙酰基二茂铁。所述的AlCl3负载A1-MCM-41催化剂制备方法如下：步骤1、按摩尔比为1SiO2:0.0165A12O3:0.14CTMABr:80H2O取模板剂十六烷基三甲基溴化铵0.014mol溶于去离子水并于60℃下搅拌；步骤2、然后滴加正硅酸乙酯，溶液逐渐变成白色浑浊悬浊液，同时逐步加入异丙醇铝，用10%浓度的四乙基氢氧化按调节溶液的pH=11；步骤3、然后于60℃下搅拌3h,溶液，将混浊液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中在150℃晶化48h；步骤4、然后过滤，分别用水、乙醇和水依次洗涤，干燥，最后将其放入马弗炉中，缓慢升温至550℃锻烧8h，脱除其中的有机模板，即得A1-MCM-41；步骤5、取Al-MCM-41与AlCl3质量比3.5:1溶于10%浓度的盐酸溶液中，放于圆底烧瓶中于室温下剧烈搅拌8h，过滤，固体在110℃烘箱中干燥10h，得酸化的AlCl3负载A1-MCM-41催化剂。实施例2步骤1、在四口瓶中将3g二茂铁和5g醋酸酐溶解于80ml甲苯中，充分溶解后，转移至超临界装置中，通入超临界二氧化碳流体，在以0.5℃/min的速率缓慢升温，加入8gAlCl3负载的A1-MCM-41催化剂，在40℃和7.5MPa下恒温搅拌5min；其余步骤同实施例1。实施例3步骤1、在四口瓶中将2g二茂铁和5g醋酸酐溶解于80ml甲苯中，充分溶解后，转移至超临界装置中，通入超临界二氧化碳流体，在以0.5℃/min的速率缓慢升温，加入8gAlCl3负载的A1-MCM-41催化剂，在40℃和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n步骤1、在四口瓶中将4g二茂铁和5g醋酸酐溶解于80ml甲苯中，充分溶解后，转移至超临界装置中，通入超临界二氧化碳流体，在以0.5℃/min的速率缓慢升温，加入8g AlCl

【技术特征摘要】
1.一种中间体双乙酰基二茂铁的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1、在四口瓶中将4g二茂铁和5g醋酸酐溶解于80ml甲苯中，充分溶解后，转移至超临界装置中，通入超临界二氧化碳流体，在以0.5℃/min的速率缓慢升温，加入8gAlCl3负载的A1-MCM-41催化剂，在40℃和7.5MPa下恒温搅拌5min；
步骤2、在超声震荡条件下加入30ml的三氯甲烷中使得催化剂充分分散和溶解，反应器连接可防倒吸的尾气吸收装置；
步骤3、向反应装置继续通入超临界二氧化碳流体，保持0℃和7.5Mpa，15min后溶液呈血红色，待溶液呈紫黑色乙酰化反应完成；
步骤4、把反应后的紫黑色液体缓慢倒入去离子水冻成的碎冰中，液体会分层，上层的水相用少量三氯甲烷洗涤三次，下层的有机相用水洗涤三次；
步骤5、合并所有的有机相，置于蒸馏装置中，进行蒸馏得到粗产物，蒸出的三氯甲烷回收；
步骤6、向上述粗产物中加入去离子水，并加热至沸腾，趁热抽滤，滤液放人旋转蒸发仪中抽真空蒸发，所得固体用无水乙醇溶解，静置自然蒸发，得精提纯双...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘可，王凡，
申请(专利权)人：徐州顺平生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32