84-54-8 / 2-甲基蒽醌的應用

背景及概述^[1]

2-烷基蒽醌工業價值十分巨大，不僅被作為一種合成深色高品質染料的化工中間體，還是造紙工藝中的一種高效的制漿添加劑，并且在醫藥、農藥等諸多方面也被廣泛使用。2-烷基蒽醌里面最常見的有2-甲基蒽醌以及2-乙基蒽醌等，并能根據不同的需要對2-烷基蔥醌進行修飾，以合成目標化合物.

應用^[1-3]

1）在染料方面，先將2-甲基蒽醌經過氯化或者硝化，進而可以合成出種類繁多的蒽醌系染料，有統計顯示，蒽醌系染料的種類多達幾百種，具有極大的商業價值.

如有研究開發一種還原金橙G原染料的合成方法，具體步驟如下：

（1）溴化反應：以2-甲基蒽醌為原料，非質子溶劑為介質，在弱堿環境下與液溴反應生成1-溴-2-甲基蒽醌；

（2）偶聯反應：以1-溴-2-甲基蒽醌為原料，加入催化劑，非質子溶劑為介質，發生偶聯反應生成雙醌C；

（3）閉環氧化反應：以雙醌C為原料，在強堿與醇溶劑形成的穩定溶劑中，先發生閉環反應，后經空氣氧化反應，得到還原金橙G原染料。該工藝路線副產物少，環境污染少，反應收率更高，反應時間更短，工業化生產更加便利。

2）在造紙工藝中，2-甲基蒽醌是非常高效的添加劑，其可以滲透到木片的內部，被還原為2-甲基蒽氫醌，其不穩定，易氧化，在此氧化還原循環過程中，對木片中的成分進行氧化，加劇了反應，提高了制漿的效率。

3）醫藥方面，烷基蒽醌類也具有非常顯著地藥用價值。根據現階段的不斷研究，蒽醌類化合物的抗菌、消炎、抗病毒以及殺滅腫瘤細胞等作用被不斷發掘，部分應用到實際的疾病對抗工作中。

4）在有機合成方面，有研究開發一種3，3′-二甲基-9，9′-聯蒽的合成方法，該方法包括以下步驟：

(1)將2-甲基蒽醌、醋酸、錫粒和37%(質量)濃鹽酸加入到反應瓶中，130℃攪拌反應1~3h，冷卻，將反應液倒入水中，經過濾、重結晶，得3-甲基蒽酮固體；

(2)將步驟(1)中所得到的3-甲基蒽酮、醋酸、金屬粒、37%(質量)濃鹽酸加入到反應瓶中，130。℃下攪拌反應1~3h，經冷卻、過濾、重結晶，得3，3′-二甲基-9，9′-聯蒽。其中金屬粒為鋅粒或錫粒，3-甲基蒽酮與金屬的摩爾比為1∶3~1∶10。

本發明主要用于3，3′-二甲基-9，9′-聯蒽的制備。

制備 ^[1]

1.蒽氧化法

在國內外現有的幾種合成烷基蒽醌的方法中，蒽氧化法是最綠色、原子利用最高、對環境最友好的合成方法，其產率可以達到99％以上，且不產生三廢污染。其中，蒽氣相氧化法的氧化劑可采用氧氣，在五氧化二釩的催化下即可將烷基蒽幾乎全部轉化為烷基蒽醌。使用蒽氣相氧化法所得到的烷基蒽醌純度極高，所的產物不必進行純化就可以直接進行下游產品的生產。

此外，還有蒽液相氧化法，其氧化劑采用重鉻酸鉀，在大約100°ｃ的條件下即可反應，所需溫度不高，條件溫和，但是需要酸性條件，會產生一定量的酸性廢水，但遠少于其他方法所產生的三廢。

總的來說，蒽氧化法的優點十分突出，其在環境保護方面是現有烷基蒽醌合成方法中最好的，具有無污染，選擇性高的優點。該方法的缺點也十分明顯，該方法完全依賴烷基蒽的生產，烷基蒽的生產主要是從煤焦油中直接分離，其分離技術工藝復雜，所使用的設備昂貴，導致烷基蒽的價格一直居高不下，而且根現在國內外的烷基蒽產量來看，該方法并不能滿足現有的烷基蒽醌的大規模生產。根據報道，此方法在英國和德國被采用；日本在上世紀也曾應用此技術建廠，但產量很低；上世紀七十年代，中國鞍山化工采用蒽氧化法工藝并建立配套的蒽分離系統，年產量在500噸。

2.苯乙烯法

苯乙烯法為烷基蒽醌的合成開辟了新的思路，從技術角度來看，苯乙烯法不適用蒽或萘等原料，而采用較廉價易得的苯乙烯，是合成烷基蒽醌的一大突破。工藝先是在酸性條件下，使用五氧化二釩、氧化鈦以及三氧化二銻作為氧化反應的催化劑，將苯乙烯氧化以及環化反應，生成烷基茚滿，到此步驟產率可達到百分之八十五以上，再氧化并脫水閉環得到烷基蒽醌。

該工藝同樣存在條件苛刻的弊端，并且反應的選擇性較差，副產物比較多，所以并沒有得到工業化應用。

參考資料

[1] 苯酐法合成2-甲基蒽醌的分子篩催化劑研究

[2] CN201610773584.5一種還原金橙G原染料的合成方法

[3] CN201210294555.23，3’-二甲基-9，9’-聯蒽的合成方法