2-甲基蒽醌的应用

背景及概述^[1]

2-烷基蒽醌工业价值十分巨大，不仅被作为一种合成深色高品质染料的化工中间体，还是造纸工艺中的一种高效的制浆添加剂，并且在医药、农药等诸多方面也被广泛使用。2-烷基蒽醌里面最常见的有2-甲基蒽醌以及2-乙基蒽醌等，并能根据不同的需要对2-烷基蔥醌进行修饰，以合成目标化合物.

应用^[1-3]

1）在染料方面，先将2-甲基蒽醌经过氯化或者硝化，进而可以合成出种类繁多的蒽醌系染料，有统计显示，蒽醌系染料的种类多达几百种，具有极大的商业价值.

如有研究开发一种还原金橙G原染料的合成方法，具体步骤如下：

（1）溴化反应：以2-甲基蒽醌为原料，非质子溶剂为介质，在弱碱环境下与液溴反应生成1-溴-2-甲基蒽醌；

（2）偶联反应：以1-溴-2-甲基蒽醌为原料，加入催化剂，非质子溶剂为介质，发生偶联反应生成双醌C；

（3）闭环氧化反应：以双醌C为原料，在强碱与醇溶剂形成的稳定溶剂中，先发生闭环反应，后经空气氧化反应，得到还原金橙G原染料。该工艺路线副产物少，环境污染少，反应收率更高，反应时间更短，工业化生产更加便利。

2）在造纸工艺中，2-甲基蒽醌是非常高效的添加剂，其可以渗透到木片的内部，被还原为2-甲基蒽氢醌，其不稳定，易氧化，在此氧化还原循环过程中，对木片中的成分进行氧化，加剧了反应，提高了制浆的效率。

3）医药方面，烷基蒽醌类也具有非常显著地药用价值。根据现阶段的不断研究，蒽醌类化合物的抗菌、消炎、抗病毒以及杀灭肿瘤细胞等作用被不断发掘，部分应用到实际的疾病对抗工作中。

4）在有机合成方面，有研究开发一种3，3′-二甲基-9，9′-联蒽的合成方法，该方法包括以下步骤：

(1)将2-甲基蒽醌、醋酸、锡粒和37%(质量)浓盐酸加入到反应瓶中，130℃搅拌反应1~3h，冷却，将反应液倒入水中，经过滤、重结晶，得3-甲基蒽酮固体；

(2)将步骤(1)中所得到的3-甲基蒽酮、醋酸、金属粒、37%(质量)浓盐酸加入到反应瓶中，130。℃下搅拌反应1~3h，经冷却、过滤、重结晶，得3，3′-二甲基-9，9′-联蒽。其中金属粒为锌粒或锡粒，3-甲基蒽酮与金属的摩尔比为1∶3~1∶10。

本发明主要用于3，3′-二甲基-9，9′-联蒽的制备。

制备 ^[1]

1.蒽氧化法

在国内外现有的几种合成烷基蒽醌的方法中，蒽氧化法是最绿色、原子利用最高、对环境最友好的合成方法，其产率可以达到99％以上，且不产生三废污染。其中，蒽气相氧化法的氧化剂可采用氧气，在五氧化二钒的催化下即可将烷基蒽几乎全部转化为烷基蒽醌。使用蒽气相氧化法所得到的烷基蒽醌纯度极高，所的产物不必进行纯化就可以直接进行下游产品的生产。

此外，还有蒽液相氧化法，其氧化剂采用重铬酸钾，在大约100°ｃ的条件下即可反应，所需温度不高，条件温和，但是需要酸性条件，会产生一定量的酸性废水，但远少于其他方法所产生的三废。

总的来说，蒽氧化法的优点十分突出，其在环境保护方面是现有烷基蒽醌合成方法中的，具有无污染，选择性高的优点。该方法的缺点也十分明显，该方法完全依赖烷基蒽的生产，烷基蒽的生产主要是从煤焦油中直接分离，其分离技术工艺复杂，所使用的设备昂贵，导致烷基蒽的价格一直居高不下，而且根现在国内外的烷基蒽产量来看，该方法并不能满足现有的烷基蒽醌的大规模生产。根据报道，此方法在英国和德国被采用；日本在上世纪也曾应用此技术建厂，但产量很低；上世纪七十年代，中国鞍山化工采用蒽氧化法工艺并建立配套的蒽分离系统，年产量在500吨。

2.苯乙烯法

苯乙烯法为烷基蒽醌的合成开辟了新的思路，从技术角度来看，苯乙烯法不适用蒽或萘等原料，而采用较廉价易得的苯乙烯，是合成烷基蒽醌的一大突破。工艺先是在酸性条件下，使用五氧化二钒、氧化钛以及三氧化二锑作为氧化反应的催化剂，将苯乙烯氧化以及环化反应，生成烷基茚满，到此步骤产率可达到百分之八十五以上，再氧化并脱水闭环得到烷基蒽醌。

该工艺同样存在条件苛刻的弊端，并且反应的选择性较差，副产物比较多，所以并没有得到工业化应用。

参考资料

[1] 苯酐法合成2-甲基蒽醌的分子筛催化剂研究

[2] CN201610773584.5一种还原金橙G原染料的合成方法

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