本發明提供一種亞硫酸氫鈉甲萘醌的制備方法，該方法利用α?甲基?γ?丁內酯和苯為原料，經傅克反應制備2?甲基?3,4?二氫?1(2H)?萘酮，然后和鹵代試劑于羰基鄰位進行鹵代反應、堿消除制備2?甲基?1?萘酚，2?甲基?1?萘酚經空氣氧化得到2?甲基?1,4?萘醌，2?甲基?1,4?萘醌與亞硫酸氫鈉經加成反應制備亞硫酸氫鈉甲萘醌。本發明方法原料價廉易得，成本低；工藝操作安全簡便，工藝廢水產生量少，綠色環保；原料及中間產物穩定性高，反應活性和選擇性高，反應條件易于實現，副反應少，產品純度和產率高，利于亞硫酸氫鈉甲萘醌的工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種亞硫酸氫鈉甲萘醌的制備方法，屬于有機合成技術領域。

背景技術

亞硫酸氫鈉甲萘醌(I)，又名維生素K3，英文名為Menadione?sodium?bisulfite，CAS號為130-37-0，化學名為2-甲基-1,4-萘醌亞硫酸氫鈉，分子式為C₁₁H₈O₂NaHSO_3·3H₂O，相對分子量330.29，為白色或淺黃色結晶性粉末，無臭或微有特臭，易溶于水，微溶于乙醇、異丙醇和丙酮，不易揮發，易吸潮，遇光分解，無氣味，略苦。亞硫酸氫鈉甲萘醌是畜禽生命活動不可缺少的營養元素，是飼料添加劑的必要成份。它的主要功能是在動物肝臟內參與凝血酶的合成，有效防治出血性疾病，具有止血、解痙、鎮痛及抑制或破壞腫瘤細胞生長的作用，能有效的防治畜禽出血性疾病，促進畜禽生長發育，亞硫酸氫鈉甲萘醌還能加速骨骼的礦化作用，參與家禽胚胎形成，保證幼雛存活率。亞硫酸氫鈉甲萘醌在與其它藥物同用時，可防治球蟲病、白痢及霍亂等疾病。除此之外，亞硫酸氫鈉甲萘醌還可用于植物生長調節劑、促進劑、除草劑等。亞硫酸氫鈉甲萘醌屬于小品種維生素，目前60％以上用作飼料添加劑，飼料級全球需求量為5500噸，預計未來5年需求量將以每年4-6％的速度增長，因此該化合物具有廣闊的開發和應用前景。

亞硫酸氫鈉甲萘醌的結構式如下：

中國專利文獻CN105037125A公開了一種亞硫酸氫鈉甲萘醌的制備方法，該方法為：將2-甲基萘溶解于烴類溶劑中，加入十二烷基磺酸鈉和鉻離子氧化液進行氧化反應，反應結束后，反應液經純化得2-甲基-1,4-萘醌；向2-甲基-1,4-萘醌中加入水和乙醇攪拌溶解后，加入亞硫酸氫鈉進行磺化反應，反應結束后，反應液經純化即得亞硫酸氫鈉甲萘醌。以上過程描述為以下合成路線1。

合成路線1

上述合成路線1需采用鉻酐氧化體系，產生大量鉻鹽廢水，環保性差；2-甲基萘不易獲得，價格高；所涉及的反應選擇性差、產率低(總產率最高為75.7％)，不適于綠色工業化生產。

中國專利文獻CN103833541A公開了一種2-甲基-1,4-萘醌的新合成方法，該方法使用間氯過氧苯甲酸在溶劑冰醋酸中氧化2-甲基萘，反應結束后用氯仿萃取，萃取液經飽和碳酸氫鈉、水洗滌后，再用無水硫酸鈉干燥，減壓蒸餾得到2-甲基-1,4-萘醌，收率31％；所得2-甲基-1,4-萘醌可用于制備亞硫酸氫鈉甲萘醌。以上過程描述為以下合成路線2。

合成路線2

上述合成路線2雖然避免鉻離子氧化造成的重金屬污染，但因所用2-甲基萘和間氯過氧苯甲酸價格高，且收率低，造成成本高，無工業化應用價值。

綜上所述，現有技術中，亞硫酸氫鈉甲萘醌的制備方法存在反應選擇性差、副反應多、產品純度和收率低、環保性差、成本高等弊端，因此設計一條完整、綠色環保、易于實現、成本低、高反應選擇性以及收率和純度的亞硫酸氫鈉甲萘醌的合成路線具有重要意義。

發明內容