CN102993092A - 一种2-氯烟酸的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种2-氯烟酸的合成方法，采用乙烯基乙醚和氰乙酸甲酯为原料制备2-氯烟酸。本发明所述的2-氯烟酸的合成方法，原料价格低廉，收率高，适合工业化生产。

Description

一种2-氯烟酸的合成方法
技术领域
本发明涉及有机化学技术领域，具体涉及一种2-氯烟酸的合成方法。
背景技术
2-氯烟酸是化学领域常用的中间体，不仅可以作为医药中间体，用于制造非甾体抗炎症药物高效消炎镇痛药尼氟灭酸、普拉洛芬、烟甲灭酸、烟氟灭酸等；还可以作为农药中间体，是制造除草剂烟嘧磺隆、吡氟草胺等的重要的中间体。这些产品供应量大，因此，对2-氯烟酸的制备的研究具有重要的意义。
传统的2-氯烟酸的主要合成方法主要有：(1)烯基醚或烯基胺与氰基乙酸乙酯成环法，该法原料比较昂贵生成成本较高；(2)氰基乙酸乙酯氯化后，与丙烯醛麦克尔加成，成环后水解制的，该工艺主要原料丙烯醛具有较大的刺激性和毒性，生成过程中有机溶剂种类比较多，工艺复杂不适合大规模生产；(3)烟酸经双氧水氮氧化、氯化、水解合成2-氯烟酸，该方法目前在工业化中广泛使用，但是也存在氯代试剂三氯氧磷和五氯化磷使用量大，大量含磷的废水很难处理，容易造成环境的富氧化，环境污染问题严重，随着国家环保法的严格实现，使用该工艺的厂家面临停产或限制生产的命运。同时原工艺还有产品收率和纯度较低，即反应过程中生成异构体6-氯烟酸等问题需要解决；(4)以2-氯-3-甲基吡啶为原料合成2-氯烟酸主要有混酸氧化法和高锰酸钾氧化法。混酸氧化法要求条件苛刻，设备投资大；高锰酸钾氧化法收率比较低，所使用的氧化剂高锰酸钾价格昂贵，并且产生大量的含锰废水，造成环境污染，因此不适合2-氯烟酸的生产；(5)2-氯-3-甲基吡啶合成2-氯-3-三氯甲基吡啶，再经过酸水解，可以得到2-氯烟酸，收率比较低，且酸的使用量很大。还有其他方法如：使用3-氰基吡啶做起始原料，经氧化，催化氯化，水解，酸析等步骤而成，亦存在上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种2-氯烟酸的合成方法，原料价格低廉，收率高，适合工业化生产。
为解决上述现有技术存在的问题，本发明采取的技术方案为：一种2-氯烟酸的合成方法，采用乙烯基乙醚和氰乙酸甲酯为原料制备2-氯烟酸，反应如下：
                                                
所述的2-氯烟酸的合成方法，具体包括如下步骤：
（1）向反应瓶中投入二氯乙烷，开启搅拌，然后投入固体光气，控制温度不超过25℃，搅拌溶解，1-2小时溶清形成固光溶液待用；
（2）向另一反应瓶中依次投入二氯乙烷，乙烯基乙醚，DMF，冰盐水降温至釜内温度2-3℃时，将步骤（1）预备的固光溶液转移到恒压滴液漏斗中，开始滴加，滴加过程中控制温度不超过5℃，控制滴加时间为8-10小时滴加完；
（3）加热升温，回收溶剂，当溶剂完全蒸出后，冷却降温至室温，加入新二氯乙烷溶解，降温至10-15℃时，通氨气，控制PH值为8.8-9.2后，保持温度在10-15℃滴加氰乙酸甲酯，滴加结束后，温度自然升至30-35℃，保温搅拌4小时，保温结束，过滤除去其中大量的氯化铵盐，滤液加入水，搅拌0.5-1.0小时，静止分层，有机层保留脱溶剂，水层再加二氯乙烷萃取一次，合并有机层减压脱溶剂进行浓缩，浓缩结束后加入甲苯，搅拌下溶解分散，冷冻至0℃以下，过滤出固体，即为化合物E，70℃烘干；
（4）向反应瓶加入步骤（3）所得的化合物E，和二氯乙烷，搅拌升温至50℃，通入干燥后的HCl气体，取样，通过薄层点板进行中控反应的进度，检测至反应终点后停止通气；减压脱尽溶剂，加水，搅拌静止分层，水层用二氯乙烷萃取后弃用，合并有机层加水搅拌静止分层，有机层先回收二氯乙烷后，升温至80℃，精馏，接收瓶内即为化合物F，即2-氯烟酸甲酯；
（5）将30%的液碱、纯水投入到反应瓶内，配制成8%的碱水，向配好的碱水中投入步骤（4）生成的2-氯烟酸甲酯，升温至90℃并保温，直到2-氯烟酸甲酯完全水解，通过薄层点板进行中控反应的进度，检测反应终点；
（6）降温至48-52℃，再用50%稀硫酸调节pH至6.5-7.0，加入活性碳，45-55℃脱色1h，趁热过滤出活性炭，滤完加入50℃热水洗涤活性碳，合并母液，升温至70℃后滴加50%稀硫酸调节PH至1.5～2.0，调酸完毕，用冰盐水降温至15℃，搅拌0.5小时后，过滤，滤饼再用适量的纯化水洗涤，抽干后于烘箱80～90℃干燥至少5小时，得化合物G，即2-氯烟酸。
步骤（1）中所述的固体光气与步骤（2）中所述的DMF的摩尔比为：1:(1.5-1.6)。
步骤（2）中所述的乙烯基乙醚与步骤（3）中所述的氰乙酸甲酯的摩尔比为(1.3-1.4):1。
步骤（4）所述精馏的馏出温度为125-130℃，当压力在148-202Pa时，馏出温度为120-125℃。
本发明所述合成方法的优点、有益的技术效果为：采用了价格相对低廉分子量相对较小的原料来合成，且提高了收率，具有显著的经济效益，并适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
一种2-氯烟酸的合成方法，包括如下步骤：
（1）向1000ml反应瓶中投入二氯乙烷600g，开启搅拌，然后投入固体光气165g，控制温度不超过25℃，搅拌溶解， 1-2小时溶清形成固光溶液待用；
（2）向另一1000ml反应瓶中依次投入二氯乙烷200g，乙烯基乙醚130g，DMF 126g，冰盐水降温至釜内温度2-3℃时，将步骤（1）预备的固光溶液转移到恒压滴液漏斗中，开始滴加，滴加过程中控制温度不超过5℃，控制滴加时间为8-10小时滴加完；
（3）加热升温，回收溶剂，当溶剂完全蒸出后，冷却降温至室温，加入1500g的新二氯乙烷溶解，降温至10-15℃时，通氨气170g，控制PH值为9后，保持温度在10-15℃滴加氰乙酸甲酯132g，滴加结束后，温度自然升至30-35℃，保温搅拌4小时，保温结束，过滤除去其中大量的氯化铵盐，滤液加入600g水，搅拌0.5-1.0小时，静止分层，有机层保留脱溶剂，水层再加260g二氯乙烷萃取一次，合并有机层减压脱溶剂进行浓缩，浓缩结束后加入220g甲苯，搅拌下溶解分散，冷冻至0℃以下，过滤出固体，即为化合物E，70℃烘干；
（4）向2000ml反应瓶加入步骤（3）所得的化合物E 200g，和二氯乙烷2100 g，搅拌升温至50℃，通入干燥后的HCl气体，取样，通过薄层点板进行中控反应的进度，检测至反应终点后停止通气；减压脱尽溶剂，加水600g，搅拌静止分层，水层用260g二氯乙烷萃取后弃用，合并有机层加水600g搅拌静止分层，有机层先回收二氯乙烷后，升温至80℃，精馏，馏出温度为125-130℃，当压力在200Pa时，馏出温度为120-125℃，接收瓶内即为化合物F，即2-氯烟酸甲酯；
（5）将280g 30%的液碱，770 g的纯水投入到2000ml反应瓶内，配制成8%的碱水，向配好的碱水中投入343g步骤（4）生成的2-氯烟酸甲酯，升温至90℃并保温，直到2-氯烟酸甲酯完全水解，通过薄层点板进行中控反应的进度，检测反应终点；
（6）降温至50℃，再用50%稀硫酸调节pH至6.5-7.0，加入17g的活性碳，45-55℃脱色1h，趁热过滤出活性炭，滤完加入50g的50℃热水洗涤活性碳，合并母液，升温至70℃后滴加50%稀硫酸调节PH至1.5～2.0，调酸完毕，用冰盐水降温至15℃，搅拌0.5小时后，过滤，滤饼再用适量的纯化水洗涤，抽干后于烘箱80～90℃干燥至少5小时，得化合物G，即2-氯烟酸242g。收率：85%，含量99.5%，熔点：177-181℃。

Claims (5)

1.一种2-氯烟酸的合成方法，采用乙烯基乙醚和氰乙酸甲酯为原料制备2-氯烟酸，反应如下：
Figure 2012105152232100001DEST_PATH_IMAGE001
 。
2.根据权利要求1所述的2-氯烟酸的合成方法，具体包括如下步骤：
（1）向反应瓶中投入二氯乙烷，开启搅拌，然后投入固体光气，控制温度不超过25℃，搅拌溶解，1-2小时溶清形成固光溶液待用；
（2）向另一反应瓶中依次投入二氯乙烷，乙烯基乙醚，DMF，冰盐水降温至瓶内温度2-3℃时，将步骤（1）预备的固光溶液转移到恒压滴液漏斗中，开始滴加，滴加过程中控制温度不超过5℃，控制滴加时间为8-10小时滴加完；
（3）加热升温，回收溶剂，当溶剂完全蒸出后，冷却降温至室温，加入新二氯乙烷溶解，降温至10-15℃时，通氨气，控制PH值为8.8-9.2后，保持温度在10-15℃滴加氰乙酸甲酯，滴加结束后，温度自然升至30-35℃，保温搅拌4小时，保温结束，过滤除去其中大量的氯化铵盐，滤液加入水，搅拌0.5-1.0小时，静止分层，有机层保留脱溶剂，水层再加二氯乙烷萃取一次，合并有机层减压脱溶剂进行浓缩，浓缩结束后加入甲苯，搅拌下溶解分散，冷冻至0℃以下，过滤出固体，即为化合物E，70℃烘干；
（4）向反应瓶加入步骤（3）所得的化合物E，和二氯乙烷，搅拌升温至50℃，通入干燥后的HCl气体，取样，通过薄层点板进行中控反应的进度，检测至反应终点后停止通气；减压脱尽溶剂，加水，搅拌静止分层，水层用二氯乙烷萃取后弃用，合并有机层加水搅拌静止分层，有机层先回收二氯乙烷后，升温至80℃，精馏，接收瓶内即为化合物F，即2-氯烟酸甲酯；
（5）将30%的液碱、纯水投入到反应瓶内，配制成8%的碱水，向配好的碱水中投入步骤（4）生成的2-氯烟酸甲酯，升温至90℃并保温，直到2-氯烟酸甲酯完全水解，通过薄层点板进行中控反应的进度，检测反应终点；
（6）降温至48-52℃，再用50%稀硫酸调节pH至6.5-7.0，加入的活性碳，45-55℃脱色1h，趁热过滤出活性炭，滤完加入50℃热水洗涤活性碳，合并母液，升温至70℃后滴加50%稀硫酸调节PH至1.5～2.0，调酸完毕，用冰盐水降温至15℃，搅拌0.5小时后，过滤，滤饼再用适量的纯化水洗涤，抽干后于烘箱80～90℃干燥至少5小时，得化合物G，即2-氯烟酸。
3.根据权利要求2所述的2-氯烟酸的合成方法，其特征在于：步骤（1）中所述的固体光气与步骤（2）中所述的DMF的摩尔比为：1:(1.5-1.6)。
4.根据权利要求2所述的2-氯烟酸的合成方法，其特征在于：步骤（2）中所述的乙烯基乙醚与步骤（3）中所述的氰乙酸甲酯的摩尔比为(1.3-1.4):1。
5.根据权利要求2所述的2-氯烟酸的合成方法，其特征在于：步骤（4）所述精馏的馏出温度为125-130℃，当压力在198-202Pa时，馏出温度为120-125℃。
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