CN101575308A - 一种邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通式(I)邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法，其中R1、R2分别或同时为C1－C3硫基、硝基、CF3、C2F5或C3F7等基团；其由相应的通式(II)化合物在碱性条件下，控制温度在80℃－180℃，进行水解反应1h－6h后制备得到。该方法具有工艺简单，反应时间短，反应转化率和选择性高，产品纯度高等特点，适合于大规模的工业化生产。

Description

一种邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体地说，涉及一种邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法。
背景技术
苯甲酰异噁唑类除草剂(benzoylisoxazole herbicides)，如异噁唑草酮(isoxaflutole)、pyrasulfotole等，是一类作用机理新型的广谱性除草剂，其为羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶抑制剂，通过抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶的合成，导致酪氨酸的积累，使质体醌和生育酚的生物合成受阻，进而影响到类胡萝卜素的生物合成。
邻位取代的对三氟甲基苯甲酸是制备异噁唑草酮(isoxaflutole)，pyrasulfotole的中间体之一。该中间体可由邻位取代的对三氟甲基苯腈水解制备，如文献J.A.C.S.第76卷(1954年)第1051-1054页和专利US4868333、US4781750中描述了由邻硝基对三氟甲基苯腈经酸水解制备邻硝基对三氟甲基苯甲酸的过程。由于苯环上的三氟甲基在酸性和较高温度下不稳定，上述过程通常生成一定量的副产物2-硝基对苯二甲酸，导致反应收率低，产物分离困难。
本发明研究人员通过实践发现，邻对位取代的苯甲腈类化合物在适当的碱性条件下，进行水解反应，可以大大提高目标化合物邻对位取代的苯甲酸类化合物的转化率和选择性。
发明内容
本发明提供了邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法，使得反应的转化率和选择性都得到了很大的提高。
本发明提供的一种通式(I)邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法，其中：R1、R2分别或同时为C1-C3硫基、硝基、CF3、C2F5或C3F7，其由通式(II)化合物在碱性条件下，控制温度在80℃-180℃，优选100℃-140℃下，进行水解反应。
所述碱性条件的OH-摩尔用量为化合物(II)摩尔用量的1-8倍，优选3-6倍。
上述水解反应可在水、甲苯、二氧六环、二甲苯、二甲基亚砜、甘油、乙二醇、乙二醇二丁醚或N-甲基吡咯烷酮等的有机溶剂中进行，优选在甘油或乙二醇的有机溶剂中进行。
虽然众所周知，氰基也可以在碱性条件下水解生成羧酸，如文献J.C.S.，1948年第1025页报道了氰基化合物在氢氧化钠、氢氧化钾的水、乙醇、乙二醇等体系中水解，但是氰基水解反应条件的选择通常取决于反应物的稳定性，选择合适的反应条件，可以在很大程度上改善反应的选择性；本发明研究人员通过不断地摸索和研究找出了邻对位取代的苯甲酸类化合物在碱性条件下的最适反应条件，使得目标化合物的转化率和选择性显著提高。
本发明提供的邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法，与现有技术相比，主要具有以下几方面的优点：
1、使邻对位取代的苯甲腈类化合物在适当的碱性条件下，进行水解反应，解决了苯环上的三氟甲基在酸性条件不稳定的问题，提高了目标化合物邻对位取代的苯甲酸类化合物的转化率和选择性；
2、产品收率高，纯度好；
3、大大地缩短了反应时间。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。
对比例1酸性条件下2-甲硫基-4-三氟甲基苯甲酸的制备
于反应瓶中依次加入2-甲硫基-4-三氟苯甲腈4.4g(0.02mol)，48％HBr水溶液15mL。开始搅拌，加热至温度为125℃，反应20小时。取样进行HPLC色谱检测分析，其反应转化率为67％，反应选择性为82％。降温至30℃，用100mL甲苯进行萃取，脱溶浓缩得黄色固体2.0g，产率为41.3％。
对比例2 酸性条件下2-甲硫基-4-三氟甲基苯甲酸的制备
于反应瓶中依次加入2-甲硫基-4-三氟苯甲腈8.7g(0.04mol)、浓硫酸28g(0.27mol)、水10mL、乙酸50mL，开始搅拌，加热至120℃，反应20小时。取样进行HPLC色谱检测分析，其反应转化率89％，反应选择性88％。降温至30℃，用200mL甲苯进行萃取，脱溶浓缩得黄色固体4.9g，产率为52.1％。
实施例1 2-甲硫基-4-三氟甲基苯甲酸的制备
于反应瓶中依次加入2-甲硫基-4-三氟苯甲腈4.4g(0.02mol)、氢氧化钠3.2g(0.08mol)、水2mL、乙二醇40mL，开始搅拌，加热至140℃，反应3小时，取样进行HPLC色谱检测分析，其反应转化率为99.6％，反应选择性为98.3％。降温至30℃，加入30％％盐酸调pH值至6，过滤，滤饼用50mL水洗涤，干燥，称重得4.4g，收率为93.6％。1H NMR(500NMR，d6-acetone)：δ2.54(s，3H)，7.54(q，1H)，7.63(s，1H)，8.19(d，1H)。
实施例2 2-甲硫基-4-三氟甲基苯甲酸的制备
于反应瓶中依次加入2-甲硫基-4-三氟苯甲腈26.1g(0.12mol)、氢氧化钾27g(0.48mol)、水10mL、甘油100mL，开始搅拌，加热至温度为140℃，反应3小时，取样HPLC色谱检测分析，其反应转化率为97.3％，反应选择性为99％。降温至30℃，加入30％盐酸调节反应液的pH值至6，过滤，滤饼用200mL水洗涤，干燥，称重得27.2g，产品收率为96.1％。
实施例3 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸的制备
于反应瓶中依次加入2-硝基-4-三氟苯甲腈8.7g(0.04mol)、氢氧化钾16g(0.28mol)、水10mL、乙二醇50mL，开始搅拌，加热至温度为140℃，反应4小时，取样HPLC色谱检测分析，其反应转化率为98.6％，反应选择性为99.2％。降温至30℃，加入30％盐酸调节反应液的pH值至6，过滤，滤饼用100mL水洗涤，干燥，称重得8.9g，产品收率为94.7％。1H NMR(500NMR，CDCl3)：δ8.02(d，1H)，8.07(q，1H)，8.26(s，1H)。

Claims (6)

1、一种通式(I)邻对位取代的苯甲酸类化合物的制备方法，
Figure A2009100870660002C1
其中：R1、R2分别或同时为C1-C3硫基、硝基、CF3、C2F5或C3F7，其特征在于，由通式(II)化合物在碱性条件下，控制温度在80℃-180℃，进行水解反应1h-6h后制备得到。
2、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应控制温度在100℃-140℃下进行。
3、如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，碱性条件的OH-摩尔用量为化合物(II)摩尔用量的1-8倍。
4、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，碱性条件的OH-摩尔用量为化合物(II)摩尔用量的3-6倍。
5、如权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应在水、甲苯、二氧六环、二甲苯、二甲基亚砜、甘油、乙二醇、乙二醇二丁醚或N-甲基吡咯烷酮的溶剂中进行。
6、如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应在甘油或乙二醇的溶剂中进行。
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