苯并呋喃酮类紫色压敏成色剂的合成方法 【技术领域】
苯并呋喃酮类化合物可作为电子供应性无色染料,在电子接受性显色剂如酚类、活性粘土作用下显色,作为热压敏成色剂广泛用于造纸工业。含有吲哚类取代基的苯并呋喃酮化合物在显色剂作用下,通常显示为紫色。本发明提供一种该类紫色成色剂的新型实用且可大规模生产的方法。
背景技术
显紫色的含吲哚类取代基的苯并呋喃酮化合物通常具有如下机构:
这里,R1R2R3R4R5通常为低取代烷基,如甲基、乙基,R6通常为H,C1-C8取代烷基。
该类化合物合成方法目前主要有两种,一种是将取代呋喃酮化合物(I)和取代吲哚类化合物(II)在无水氯化铝或无水氯化锌存在下缩合、水解,再用氧化剂,如过氧化氢、过硫酸钾氧化闭环而得到含吲哚类取代基的苯并呋喃酮化合物。
如US4045458,该类方法需采用无水氯化铝或无水氯化锌高温缩合后水解,不仅操作方便,水解过程中产生大量废气和废水,造成环境污染,而且氧化过程中产生大量副产物,造成原材料浪费和产品质量下降,同样氧化过程中也产生大量废水,造成环境危害。
另一种是将取代苯酰苯甲酸类化合物(V)和吲哚类化合物(II)用脱水剂,如浓硫酸、磷酸、酸酐、酰卤等缩合、脱水,得到含吲哚类取代基的苯并呋喃酮化合物。
如:DE2709580,UK2004294,JP52-108957等均采用上述方法。但为了溶解反应物苯酰苯甲酸(V)和吲哚(II),不得不使用大量脱水剂作为溶剂,一方面该类脱水剂在后处理过程中被水解,造成大量原料浪费;另一方面,为水解和中和该类脱水剂不得不使用大量的水和碱,生成大量的工业废水和废料,造成产品分离困难,同时也造成对环境的危害。
【发明内容】
为解决上述问题,本发明提供一种反应条件温和、操作简单、原料消耗少、产品易分离、废水量少的含吲哚类取代基的苯并呋喃酮类化合物的合成方法。
根据本发明所提供的方法,首先将苯酰苯甲酸类化合物和吲哚类化合物溶于或分散于一定比例溶剂中,加热至一定温度,再加入一定量的醋酐,进行缩合和脱水反应,反应完全后,加入适量水中,水解少量未反应的醋酐,再用无机碱中和所生成的醋酸,然后依次经过分液、水洗、脱色、浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到成品。
根据本发明所提供的方法,所用到的苯酰苯甲酸类化合物具有如下结构:
其中,R1,R2,R3,R4是取代低级烷基,包括甲基、乙基。
根据本发明所提供的方法,所用到的吲哚类化合物具有如下结构:
其中R5为取代低级烷基,包括甲基、乙基,R6为H,以及C1-C8的取代烷基。
根据本发明所提供的方法,所用到的苯酰苯甲酸类化合物(V)和吲哚类化合物(II)摩尔比为1.3-0.9∶1,最好为1.05-1.0∶1,而醋酐使用量与苯酰苯甲酸类化合物的摩尔比为3.0-1.0∶1,最好为2.0-1.2∶1。
根据本发明所提供的方法,所用溶剂为水不溶性有机溶剂,包括脂肪烃类,如石油醚、环己烷等;卤代烃类,如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等;芳香烃类,如苯、甲苯、二甲苯、氯苯等,最好为芳香类苯、甲苯等。溶剂使用量为反应物料比2-10∶1,最好为3-5∶1。
根据本发明所提供的方法,缩合反应温度在60℃-140℃之间,最好在80℃-130℃,水解温度在60℃-110℃之间,最好在80℃-100℃,水解中水的用量为醋酐用量的重量比2-10∶1,最好在3-5∶1。
根据本发明所提供地方法,中和的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等,中和后pH值在8-14,最好在11-12之间。
根据本发明所提供的方法,所用有机溶剂可直接用于下一批物料反应,无须蒸馏回收再用。
具体实施方式:
以下实例具体说明本发明,但本发明不受本实例限制。
实施例1
将68.6g(0.22mol)6-二甲氨基-2-(4-二甲氨基苯酰)苯甲酸和37.4g(0.20mol)1-丁基-2-甲基吲哚分散于400ml甲苯中,升温至90℃,在90℃-100℃之间滴加30.6g醋酐(0.3mol),加完后100℃反应6h,在80℃加入100ml水中,在此温度下搅拌1h,用30%液碱调pH=11,静止分液,有机相用热水洗至中性,加活性炭脱色,过滤活性炭,冷至10℃结晶,过滤,滤饼用少量甲苯洗涤,烘干,得白色粉末状结晶67.5g,熔点180℃-183℃。母液浓缩后可得19.2g产品,总计86.7g,总收率90.1%。
实施例2
同实施例1,但用400ml甲苯母液代替400ml甲苯,经冷却结晶洗涤烘干,得类白色粉末状结晶87.8g,收率91.2%,熔点180.4℃-183.2℃。
实施例3
同实施例1,醋酐使用量为40.8g,直接得产品67.3g,回收母液约20.1g,总计87.4g,总收率90.9%。