CN101001830A - 2－氨基－5－碘安息香酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了将(A)2－氨基安息香酸和(B)分子碘在氧化剂存在下在液相中进行反应制备2－氨基－5－碘安息香酸的方法。在该制备方法中，作为氧化剂优选使用过氧化氢，不需要2－氨基－5－碘安息香酸的精制工艺以及碘回收工艺，能高收率地制备高质量的2－氨基－5－碘安息香酸，并且在经济上有利。2－氨基－5－碘安息香酸可有效用作医药中间体、农药以及功能化学品原料。
Description
技术领域
本发明涉及将2-氨基安息香酸进行碘化反应制备2-氨基-5-碘安息香酸的方法。2-氨基-5-碘安息香酸是作为医药、农药以及功能化学品原料有用的化合物。
背景技术
2-氨基-5-碘安息香酸可通过2-氨基安息香酸的碘化反应制备，即在氢氧化钾(KOH)水溶液中将2-氨基安息香酸进行碘化的方法制备(非专利文献1)。但是，该方法中作为目标物的2-氨基-5-碘安息香酸的收率为72.2％，较低，而且加入的碘的一半量没有用于2-氨基安息香酸的碘化，而作为碘化钾(KI)回收，所以需要碘的回收再利用工艺，工艺复杂且费用高。
另外，还公开了将氯化碘(ICl)作为碘化剂的方法(非专利文献2)，但是碘化反应后得到的粗结晶由于着色成从茶色到紫色的颜色，所以需要精制工艺。为此，在非专利文献2中，将得到的粗结晶在热水中与浓氨水反应，形成铵盐后，利用连二亚硫酸钠进行漂白，并进一步利用脱色炭进行处理后，将铵盐用盐酸酸析，得到收率为76～84％的目标物2-氨基-5-碘安息香酸。该方法中，在精制过程中得到的铵盐也容易变色，所以必须细心操作处理。上述非专利文献2的方法中，2-氨基-5-碘安息香酸的收率低，精制需要很多复杂操作。
另外，作为其他的2-氨基-5-碘安息香酸的合成方法，还公开了将2-硝基-5-碘安息香酸的硝基还原成氨基的方法(非专利文献3)。但是，该方法中，作为原料的2-硝基-5-碘安息香酸在工业上得到比较困难。
另外，在专利文献1中记载了将联苯与碘或碘化物在溶剂、过氧化氢、硫酸存在下进行反应，制备碘化联苯的方法。
非专利文献1：Carl J.Klemme and James H.Hunter，J.Org.Chem.，5，227-234，1940
非专利文献2：V.H.Wallingfold，Paul A.Kruege，Org.Syn.，Vol.2，349，1943
非专利文献3：Otto Grothe，J.Prakt.Chem.，<2>，326，1878
专利文献1：特开昭63-91336号公报
发明内容
鉴于上述以往技术的诸多问题而提出本发明。本发明的目的是提供一种2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，该方法不需要2-氨基-5-碘安息香酸的精制工艺以及碘回收工艺，可高收率地制备高质量的2-氨基-5-碘安息香酸，并且在经济上有利。
为达成上述目的，本发明者们进行了深入研究，其结果发现，通过在过氧化氢等氧化剂存在下在液相中进行2-氨基安息香酸的碘化反应，不需要回收碘，可有效消耗碘，可经济上有利地进行碘化，可高收率地得到高质量的2-氨基-5-碘安息香酸，由此完成本发明。
也就是，本发明提供如下的通过将2-氨基安息香酸进行碘化来制备2-氨基-5-碘安息香酸的方法。
(1)2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，将(A)2-氨基安息香酸和(B)分子碘在氧化剂存在下在液相中进行反应。
(2)上述(1)所述的2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为(C)过氧化氢。
(3)上述(2)所述的2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，相对于(B)分子碘的(C)过氧化氢的使用摩尔比例([C]/[B])为1～4。
(4)上述(1)至(3)中任意一项所述的2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，使用乙酸作为溶剂。
具体实施方式
本发明中，将(A)2-氨基安息香酸和(B)分子碘在液相中进行反应，为此所用的溶剂只要是能够溶解2-氨基安息香酸即可，优选使用乙酸。作为溶剂使用乙酸时，可以单独使用，也可以使用含水乙酸。乙酸和水的混合比例只要是能够充分溶解作为基质的2-氨基安息香酸即可，从这个意义上，溶剂中含有的水量为相对1重量份的乙酸优选使用4重量份以下。另一方面，乙酸的使用量为相对1重量份的2-氨基安息香酸优选使用5～30重量份。
另外，作为氧化剂可适当使用(C)过氧化氢，通常使用过氧化氢水。该过氧化氢水浓度没有必要60％以上的高浓度，可使用工业上通常使用的30～60％的浓度。相对(B)分子碘的(C)过氧化氢的使用摩尔比例([C]/[B])优选为1～4，更优选为2～3。通过将该摩尔比例控制在1以上，可得到充分的反应速度和收率，通过将该摩尔比例控制在4以下，可控制副反应引起的选择率降低。过氧化氢的添加可以在反应初期全部加入到反应体系中，也可以随着反应的进行逐渐加入，但是从反应效率考虑，优选逐渐加入。
除了过氧化氢之外，在不妨碍本发明目的的范围内，作为氧化剂也可以适当使用如下化合物，例如高氯酸或高氯酸钠、高氯酸钾等高氯酸盐类、高碘酸或高碘酸钠、高碘酸钾等高碘酸盐类、过硫酸钠等过硫酸盐类，等等。
本发明中使用的(B)分子碘的使用量为相对(A)2-氨基安息香酸的0.3～0.7摩尔倍即可，优选为0.5摩尔倍。通过将相对(A)2-氨基安息香酸的分子碘的使用摩尔比例([B]/[A])控制在0.3以上，得到2-氨基安息香酸的高转化率，提高生产率，而且不残留没有反应的2-氨基安息香酸，所以不需要对得到的2-氨基-5-碘安息香酸进行精制。另外，通过将相对(A)2-氨基安息香酸的分子碘的使用摩尔比例([B]/[A])控制在0.7以下，防止目标物2-氨基-5-碘安息香酸进一步碘化而产生高沸点的二碘化物。分子碘的添加可以在反应初期全部加入到反应体系中，也可以随着反应的进行逐渐加入。另外，分子碘没有必要从反应初期完全溶解。
反应温度只要是室温至溶剂(乙酸)的回流温度范围即可，优选为室温至50℃范围。反应时间根据反应规模、反应温度而不同，优选为1～5小时。
本发明方法中，可以提高目标物2-氨基-5-碘安息香酸的选择率，所以只通过向碘化反应后的生成液中添加水，使生成物析出，就能高收率地得到高纯度的2-氨基-5-碘安息香酸。加入的水量根据基质的加入浓度而不同，通常相对1重量份的反应生成液优选加入5重量份以下。析出的结晶可通过过滤来回收。为了进一步提高得到的2-氨基-5-碘安息香酸结晶的纯度，也可以利用乙酸或甲醇进行再结晶。
实施例
下面通过实施例和比较例进一步详细说明本发明，但是本发明并不限定在这些例。
对于下面的原料2-氨基-5-碘安息香酸的转化率、2-氨基-5-碘安息香酸等的选择率、收率以及结晶中的2-氨基-5-碘安息香酸纯度，通过回收的结晶以及母液来测定，或者通过生成液的高效液相色谱分析来测定。
在表示实施例和比较例结果的表1中，选择率的[5-碘体]表示2-氨基-5-碘安息香酸，[3-碘体]表示2-氨基-3-碘安息香酸。
离析收率为相对原料(A)2-氨基安息香酸和碘原子((B)分子碘×2)的回收结晶中的目标物(2-氨基-5-碘安息香酸：D)的收率[(D/A)、(D/2B)]。
实施例1
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及4.63克(18.2毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下2.06毫升(18.2毫摩尔)的30重量％的过氧化氢水。在室温(20℃)搅拌5小时后，加入360毫升水，过滤得到6.03克的结晶。反应结果示于表1(2-氨基安息香酸的转化率、2-氨基-5-碘安息香酸以及2-氨基-3-碘安息香酸的选择率、结晶中的2-氨基-5-碘安息香酸的纯度、2-氨基-5-碘安息香酸的离析收率)。
实施例2
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及4.63克(18.2毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下4.12毫升(36.4毫摩尔)的30重量％过氧化氢水。在室温搅拌5小时后，将生成液加入到260毫升水中，过滤得到7.57克的结晶。反应结果示于表1。通过增加氧化剂过氧化氢的使用量，提高转化率。
实施例3
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及4.63克(18.2毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下4.12毫升(36.4毫摩尔)的30重量％过氧化氢水。加热至50℃并搅拌3小时后，将生成液加入到400毫升水中，过滤得到8.34克的结晶。反应结果示于表1。
实施例4
在20.00克(145.6毫摩尔)的2-氨基安息香酸和150毫升的乙酸以及18.51克(72.8毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下16.53毫升(145.6毫摩尔)的30重量％过氧化氢水。加热至50℃并搅拌1小时后，将生成液加入到200毫升水中，过滤得到36.92克的结晶。反应结果示于表1。
实施例5
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及4.63克(18.2毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下8.24毫升(72.8毫摩尔)的30重量％过氧化氢水。加热至50℃并搅拌1小时后，将生成液加入到400毫升水中，过滤得到5.57克的结晶。反应结果示于表1。如上所述，相对(B)分子碘的(C)过氧化氢的摩尔比([C]/[B])超过4时，引起副反应，降低离析收率。
实施例6
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及4.63克(18.2毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下10.3毫升(91.0毫摩尔)的30重量％过氧化氢水。在室温搅拌5小时后，将生成液利用高效液相色谱进行分析。反应结果示于表1。相对(B)分子碘的(C)过氧化氢的摩尔比([C]/[B])为5.0时，即使低温，也会进一步降低目标物的选择率。
实施例7
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及4.63克(18.2毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下1.03毫升(9.1毫摩尔)的30重量％过氧化氢水。在室温搅拌5小时后，将生成液利用高效液相色谱进行分析。反应结果示于表1。相对(B)分子碘的(C)过氧化氢的摩尔比([C]/[B])为0.5时，显著降低2-氨基安息香酸转化率。
实施例8
在5.00克(36.4毫摩尔)的2-氨基安息香酸和100毫升的乙酸以及3.56克(14.0毫摩尔)的分子碘的混合物中，滴下2.12克(8.4毫摩尔)的70重量％碘酸水溶液。在室温搅拌3小时后，将生成液利用高效液相色谱进行分析。反应结果示于表1。从生成液的分析值来看，以碘原子为基准的2-氨基-5-碘安息香酸收率为60％(与离析收率不同，所以用括号表示)。碘化剂使用作为氧化剂的碘酸时，也能得到比较高的2-氨基安息香酸转化率，但是难以得到使用过氧化氢时的目标物的高选择率。
比较例1
将3.13克(22.8毫摩尔)的2-氨基安息香酸溶解于63毫升的水和2.15克(38.3毫摩尔)的KOH中，将5.79克(22.8毫摩尔)分子碘的碱性溶液(32毫升水和3.11克(55.4毫摩尔)KOH)经10分钟滴下。之后，加入12.5毫升乙酸和63毫升水。在室温搅拌1小时后，过滤得到4.78克的结晶。反应结果示于表1。碘化剂中使用KOH时，得到较高的2-氨基-5-碘安息香酸选择率，但是如背景技术所述，加入的碘的一半量没有用于2-氨基安息香酸的碘化，而作为KI回收，所以需要碘回收再使用工艺，工艺复杂且费用高。
根据本发明，2-氨基安息香酸和分子碘在氧化剂存在下进行反应，不需要2-氨基-5-碘安息香酸的精制工艺以及碘回收工艺，可高收率地制备高质量的2-氨基-5-碘安息香酸，经济上有利，可有效用作医药中间体、农药以及功能化学品原料。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 比较例1 | |
| 使用量(毫摩尔) | |||||||||
| (原料) | |||||||||
| (A)2-氨基安息香酸 | 36.4 | 36.4 | 36.4 | 145.6 | 36.4 | 36.4 | 36.4 | 36.4 | 22.8 |
| (B)分子碘 | 18.2 | 18.2 | 18.2 | 72.8 | 18.2 | 18.2 | 18.2 | 14.0 | |
| (氧化剂) | |||||||||
| (C)过氧化氢 | 18.2 | 36.4 | 36.4 | 145.6 | 72.8 | 91.0 | 9.1 | ||
| 碘酸 | 22.4 | ||||||||
| KOH | 55.4 | ||||||||
| (摩尔比) | |||||||||
| [B]/[A] | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | |
| [C]/[B] | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 4.0 | 5.0 | 0.5 | ||
| 反应温度(℃) | 20 | 20 | 50 | 50 | 50 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 反应时间(小时) | 5 | 5 | 3 | 1 | 1 | 5 | 5 | 3 | 1 |
| (反应结果) | |||||||||
| 转化率(％) | 74.2 | 99.1 | 98.2 | 99.1 | 99.6 | 99.5 | 35.3 | 84.8 | 82.5 |
| 选择率(％) | |||||||||
| 5-碘体(D) | 98.5 | 82.7 | 91.4 | 98.0 | 74.2 | 61.2 | 98.2 | 71.6 | 92.4 |
| 3-碘体 | 1.5 | 1.7 | 2.4 | 2.0 | 1.6 | 1.2 | 1.2 | 2.1 | 2.3 |
| 结晶中的纯度(％) | 98.9 | 98.7 | 98.1 | 98.4 | 99.6 | 95.1 | |||
| 目标物(D)的离析收率(％) | |||||||||
| 以(A)2-氨基安息香酸为基准 | 62.1 | 77.9 | 85.3 | 94.7 | 56.5 | 75.7 | |||
| 以碘原子为基准 | 62.1 | 77.9 | 85.3 | 94.7 | 56.5 | [60] | 37.9 |
Claims (4)
1、一种2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，将(A)2-氨基安息香酸和(B)分子碘在氧化剂存在下在液相中进行反应。
2、根据权利要求1所述的2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为(C)过氧化氢。
3、根据权利要求2所述的2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，相对(B)分子碘的(C)过氧化氢的使用摩尔比例[C]/[B]为1～4。
4、根据权利要求1至3中任意一项所述的2-氨基-5-碘安息香酸的制备方法，其特征在于，使用乙酸作为溶剂。
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