2,7-דיהידרוקסי-9-פלואורנון

טכנולוגיית רקע

2, 7-dihydroxy-9-פלואורנון הוא חומר סינתזה אורגני חשוב, שניתן להשתמש בו להכנת חומרים פולימריים מסיליקון ניאון. זה יכול לשמש גם להכנת שרף תרמופלסטי של פוליאתר פלואורניל סולפון קטון. בנוסף, זה יכול לשמש כתוצר ביניים מרכזי לסינתזה של אינטרפרון ויראלי (דיאתילאמינו-9-פלואורנון) ו-2-הידרוקסילמינו-אצטיל-9-פלואורנון כחומר נוגד עוויתות. לכן, לסינתזה של 2, 7-דיהידרוקסי-9-פלואורנון יש ערך מחקרי חשוב.

הסינתזה של 2, 7-dihydroxy-9-fluorenone דווחה לראשונה על ידי קרישנה בשנת 1967 (Journal of Medicinal Chemistry,1967,10:99-101). באמצעות פלואורן כחומר גלם, 2, 7-דיהידרוקסי-9-פלואורנון הושג באמצעות סולפוניציה, חמצון, התכה אלקלית ותגובה בלולאה סגורה. שיטה זו קלה להשיג חומרי גלם ובעלות נמוכה. עם זאת, בתהליך ההכנה, אשלגן פרמנגנט נבחר כמחמצן, יש כמות גדולה של פסולת מוצקה של מנגן דו חמצני, שקשה להתמודד איתה, ושני השלבים האחרונים של התגובה הם תגובה מוצקה בטמפרטורה גבוהה, מצב הפעולה ותהליך העברת המסה בתהליך התגובה הם קשים, וייצור ציוד התגובה גבוה וקשה לשלוט במידת התגובה.

בשנת 1973, הורנר וחב'. (Justus Liebigs Annalen der Chemie,1973,6(5):910-935.) דיווח שמתיל 2-ברומו5-מתוקסיבנזואט ו-p-iodoanisole שימשו כחומרי גלם בקטליזה של נחושת אֲבָקָה. 4-דימתיל אתר ביפניל-2-חומצה פורמית וחומצה דיבנזואית 4,4'-דימתיל אתר. 2, 7-דיהידרוקסי-9-פלואורנון הושג על ידי הפיכת קבוצת מתוקסי לקבוצת הידרוקסיל על ידי חומצה הידברומית בלולאה סגורה תחת פעולת פוליפוספט. מצבה של שיטה זו מתון, אך מחיר חומר הגלם גבוה, ולשלב הראשון יש מוצר צימוד משלו, והתשואה נמוכה.

בשנת 2008, Jeffrey et al. (Journal of Materials Chemistry,2008,18(28):3361-3365.) דיווח כי פלואורן שימש כחומר המוצא ואנהידריד אצטי כריאגנט לאצילציה, ואצילציה של Fu-g בוצעה תחת קטליזה של מים נטול מים. A1C1. לאחר מכן, המוצר היה נתון לסידור מחדש של חימצון באייר-ויליגר על ידי m-CPBA וחומצה טריפלואוראצטית בממס כלורופורם. המוצר חומצן עם נתרן דיכרומט ולבסוף עבר הידרוליזה ל-2, 7-dihydroxy-9-פלואורנון. העלות של שיטה זו גבוהה, השימוש בייצור מי חמצן צריך לשים לב לבטיחות, ולאחר הטיפול נתרן ביכרומט קשה.

נכון לעכשיו, לתהליך הייצור של 2, 7-dihydroxy-9-פלואורנון יש את הבעיות הבאות: 1) בשל החסרונות של עלות גבוהה, פעולה מסוכנת, מורכבות וכמות גדולה של ממס, קשה לבצע להשיג תוצאות משביעות רצון בהכנה תעשייתית; 2) למסלול זה עלות חומר גלם גבוהה, תשואה נמוכה וטיהור מוצר קשה; 3) שני השלבים האחרונים של התגובה הם תגובה מוצקה בטמפרטורה גבוהה, אופן הפעולה ותהליך העברת המסה בתהליך התגובה קשים, והייצור דורש ציוד תגובה גבוה וקשה לשלוט במידת התגובה.

שיטת הכנה

1. הוסף לכלי התגובה 50 גרם פלואורן, 79 גרם חומצה בנזואית, 124 גרם תחמוצת כסף, 2 גרם פלדיום אצטט ו-350 גרם טולואן לכלי התגובה המצויד במדחום, תסיסה ומפריד מים, בקר את טמפרטורת התגובה ב-115 מעלות, שבר את המים שנוצרו מהתגובה. להגיב, לקרר אותו ל-70 מעלות לאחר 10-15 שעות של תגובה, לסנן אותו בעודו חם, להפחית את הלחץ ולרכז את השכבה האורגנית עד לכמות גדולה של מוצקים. מוסיפים 100 גרם מתנול, מחממים ל-50 מעלות, מערבבים במשך שעה, מצננים ל-10 מעלות, מחלצים ומסננים לקבלת 9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate methyl ester, יבש 105.3g ב-70 מעלות, תשואה 85.4%.

2. הוסף 100g9h-fluoren-2, 7-diacyldibenzoate methyl ester, 8.2g אצטט נחושת ו-650g dichloroethane לתוך הכור המצויד במדחום, בוחש ומכשיר טפטוף בלחץ קבוע. מחממים לאט עד 50 מעלות, ומוסיפים לאט 118.6g70% טרט-בוטיל חמצן. לאחר הטפטוף, לשמור על חום במשך 10 שעות. בסיום התגובה, הטמפרטורה הונמכה ל-10 מעלות, והתקבל המוצר הרטוב של 9-אוקסי-9h-fluoren-2, 7-דיאקילדיבנזואט מתיל אסטר על ידי מיצוי וסינון. המוצר הרטוב נשטף עם 20 גרם נתרן דיסולפיט ו-115 גרם מים למשך שעה, והמוצר המוגמר של 9-אוקסי-9h-fluoren-2, 7-דיאקילדיבנזואט חולץ וייבש להשיג 96.8 גרם, עם תשואה של 94.0%.

3. הוסף לכלי התגובה 700 גרם מים, 60 גרם נתרן קרבונט ו-100 גרם9-אוקסי-9h-פלוארן-2, 7-דיאצילדיבנזואט תחת הגנה של חנקן. מחממים 90 מעלות תחת אווירת חנקן והחזק למשך 7 שעות. בסיום התגובה, הטמפרטורה הונמכה ל-5 מעלות, ו-47 גרם חומצה הידרוכלורית מרוכזת נוספה לאט לתמיסת התגובה. לאחר הנפילה, הנוזל נשמר חמים ב-5 מעלות למשך שעה, ולאחר מכן נשאב וסונן לקבלת 52 גרם של 2, 7-דיהידרוקסי-9-מוצר רטוב של פלואורנון. לאחר מכן, המוצר הרטוב נשטף עם 52 גרם מתנול ב-15-20 מעלות למשך שעה, מקורר ל-5 מעלות, סינון וייבש לקבלת 47.1 גרם של 2, 7-דיהידרוקסי-9-פלואורנון. טוהר HPLC היה 99.8% והתשואה 94.2%.