一种晕苯类化合物的制备方法技术

本申请公开了一种制备晕苯类化合物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将含有SAPO分子筛的催化剂进行前处理；(2)将含有非环状烯烃的原料装入反应器中，与步骤(1)中经过前处理的催化剂进行接触反应，得到所述晕苯类化合物；其中，所述前处理为对催化剂进行活化处理。该方法无需昂贵的原料、操作复杂，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种晕苯类化合物的制备方法
本申请涉及一种由非环状烯烃制备晕苯类化合物的方法，属于有机化学领域。
技术介绍
由于可作为荧光材料使用，晕苯及其衍生物的研究一直倍受人们的关注。近年来，人们发现晕苯及其衍生物是制作UV-CCD的优异的有机荧光材料。晕苯的最大发射波长为520nm，最大吸收波长为255nm，同时还具有高量子效率。晕苯是一种非常理想的UV-CCD材料。目前，关于晕苯的制备方法主要包括如下三种：第一种为JoostT.M.vanDijk在J.Org.Chem.1996,61,1136-1139中公开的制备方法，该方法的化学反应方程式如下：在该方法中，需用降温至-60℃，不易操作，反应步骤多且操作繁琐，因此不适合大规模生产。第二种为Shen,Hung-Chin等在J.Org.Chem.2005,70,10113-10116中公开的制备方法，该方法的化学反应式如下：在该方法中，反应时间需要30小时、且用到的催化剂TpRuPPh3(CH3CN)PF6价格昂贵，不适合大规模生产。第三种为朱玉岚等在化工新型材料2013，41(3)，34-35中公开的制备方法，该方法的化学反应式如下：在该方法中，经过两步Diels-Alder反应和两步脱羧反应，反应温度需要达到200℃，条件苛刻，并且反应步骤较多，且反应总收率仅为46％。
技术实现思路
为了解决现有技术种存在的原料昂贵、操作复杂，不适合大规模生产的问题，本专利技术提供了一种制备晕苯类化合物的方法，该方法包括以下步骤：(1)将含有SAPO分子筛的催化剂进行前处理；(2)将含有非环状烯烃的原料装入反应器中，与步骤(1)中经过前处理的催化剂进行接触反应，得到所述晕苯类化合物；其中，所述前处理为对催化剂进行活化处理。在优选的实施方式中，所述方法包括：(1)SAPO分子筛催化剂的活化：将SAPO分子筛催化剂置于反应器中，并在惰性气氛下加热至500℃～600℃；(2)非环状烯烃转化反应：将所述反应器的温度调整到450℃～550℃，将非环状烯烃进料到所述反应器中以在所述SAPO分子筛催化剂上发生转化，生成存留在所述SAPO分子筛催化剂内部的产物晕苯类化合物；(3)获得晕苯类化合物：将带有所述产物的所述SAPO分子筛催化剂溶解在无机强酸溶液中，并通过使用有机溶剂萃取其中的有机相从而获得所述晕苯类化合物。在优选的实施方式中，所述晕苯类化合物选自晕苯、甲基-8氢-苯基[bc]晕苯、8氢-苯基[bc]晕苯和二甲基-8氢-苯基[bc]晕苯中的至少两种。在优选的实施方式中，所述非环状烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、戊烯和己烯中的至少一种。在优选的实施方式中，所述非环状烯烃选自乙烯、丙烯和丁烯中的至少一种。在优选的实施方式中，所述SAPO分子筛为ZK-21、ZK-22、SAPO-42、cloverite、DNL-6和DNL-1中的至少一种；优选所述SAPO分子筛催化剂选自DNL-6、ZK-21和SAPO-42中的至少一种。在优选的实施方式中，用于萃取的所述有机溶剂选自氯仿、二氯甲烷、四氯甲烷、石油醚或乙醚中的至少一种。在优选的实施方式中，所述无机强酸溶液选自盐酸溶液、氟化氢溶液或硝酸溶液中的至少一种。在优选的实施方式中，气体形式的非环状烯烃以直接通入到所述反应器中的方式而完成进料；液体形式的非环状烯烃以通过惰性气体携带其蒸汽进入所述反应器或通过使液体非环状烯烃在汽化炉中汽化后再进入所述反应器的方式而完成进料。在优选的实施方式中，所述非环状烯烃的进料质量空速为1～10h-1，反应压力为0.1～0.5MPa；优选所述非环状烯烃的进料质量空速为2～5h-1，反应压力为0.1～0.2MPa。在优选的实施方式中，所述反应器是固定床反应器或流化床反应器。本申请能产生的有益效果包括：(1)提供了一种简单可行的制备晕苯类化合物的方法，该方法制备工艺简单、反应条件温和、容易操作；(2)所需原料易得、成本低廉，因此适合大规模生产。附图说明图1是合成的DNL-6分子筛样品的X射线衍射图。图2是合成的SAPO-42分子筛样品的X射线衍射图。图3是合成的ZK-21分子筛样品的X射线衍射图。图4是合成的ZK-22分子筛样品的X射线衍射图。图5是合成的DNL-1分子筛样品的X射线衍射图。图6是合成的cloverite分子筛样品的X射线衍射图。具体实施方式在本专利技术的一个优选的具体实施方式中，在SAPO分子筛催化剂存在下，由非环状烯烃在固定床反应器上制备晕苯类化合物的主要步骤如下：在固定床反应器中装入一定量的SAPO分子筛催化剂，在惰性气体如氮气或氦气气氛下将催化剂床层加热至500℃～600℃之间的某一温度保持一段时间，例如5～60min，以完成催化剂活化过程。将反应器温度调整到450℃～550℃之间的某一温度，将非环状烯烃进料到所述反应器中以在所述SAPO分子筛催化剂上发生转化，反应完成后将反应器降温至室温。反应完成后优选地将反应器降温至室温，例如将催化剂倒出(其内部存留有产物晕苯类化合物)，并将该催化剂在强酸溶液例如氟化氢溶液或盐酸溶液中放置一段时间例如0.5～5h，待固体物质全部溶解后，使用有机溶剂如四氯化碳或石油醚萃取有机相，获得晕苯类化合物。在本专利技术的一个优选的具体实施方式中，在SAPO分子筛催化剂存在下，由非环状烯烃在流化床反应器上制备晕苯类化合物的主要步骤如下：将一定量的SAPO分子筛微球催化剂装入流化床反应器，并在惰性气体例如氮气或氦气气氛下将反应器加热至500℃～600℃之间的某一温度并且保持一段时间例如5～60min，以完成催化剂活化过程。然后将反应器温度调整到450℃～550℃之间的某一温度，并将气体形式的非环状烯烃如乙烯或丙烯直接进入反应器与催化剂接触反应，而将液体形式的非环状烯烃如戊烯或己烯通过用氮气或氦气携带其蒸汽进入反应器与催化剂接触反应。优选地，非环状烯烃的进料质量空速为1～10h-1，反应压力为0.1～0.5MPa。反应完成后优选地降至室温，例如从反应器直接倒出其中的催化剂(其内部存留有产物晕苯类化合物)，在强酸溶液例如氟化氢溶液或硝酸溶液中放置一段时间例如0.5～5h，待催化剂全部溶解后，使用四氯化碳或氯仿萃取有机相，获得产物晕苯类化合物。在本专利技术中，例如可以通过Agilent7890/5975色质联用仪和HP-5色谱柱分析萃取所得到的有机相的组成，结合反应后催化剂增重量(用综合热分析仪测定初始催化剂重量和反应后的催化剂重量)和色质联用分析结果，计算其中晕苯类化合物的收率，收率计算公式为：Yi＝(ΔWcat*Ci)/FjYtatal＝∑Yii：产生的晕苯类化合物，包括晕苯、8氢-苯基[bc]晕苯、甲基-8氢-苯基[bc]晕苯、二甲基-8氢-苯基[bc]晕苯；j：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备晕苯类化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将含有SAPO分子筛的催化剂进行前处理；/n(2)将含有非环状烯烃的原料装入反应器中，与步骤(1)中经过前处理的催化剂进行接触反应，得到所述晕苯类化合物；/n其中，所述前处理为对催化剂进行活化处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备晕苯类化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将含有SAPO分子筛的催化剂进行前处理；
(2)将含有非环状烯烃的原料装入反应器中，与步骤(1)中经过前处理的催化剂进行接触反应，得到所述晕苯类化合物；
其中，所述前处理为对催化剂进行活化处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)SAPO分子筛催化剂的活化：将SAPO分子筛催化剂置于反应器中，并在惰性气氛下加热至500℃～600℃；
(2)非环状烯烃转化反应：将所述反应器的温度调整到450℃～550℃，将非环状烯烃进料到所述反应器中以在所述SAPO分子筛催化剂上发生转化，生成存留在所述SAPO分子筛催化剂内部的产物晕苯类化合物；
(3)获得晕苯类化合物：将带有所述产物的所述SAPO分子筛催化剂溶解在无机强酸溶液中，并通过使用有机溶剂萃取其中的有机相从而获得所述晕苯类化合物。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晕苯类化合物选自晕苯、甲基-8氢-苯基[bc]晕苯、8氢-苯基[bc]晕苯和二甲基-8氢-苯基[bc]晕苯中的至少两种。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非环状烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、戊烯和己烯中的至少一种；
优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王男，郅玉春，魏迎旭，刘中民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21