CN103553934A - 一种n-异丙基-4-氟苯胺的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法。在反应器中加入1当量的4-氟硝基苯和1-5倍摩尔当量的化合物(I)，加入总质量百分比为0.2%-5%的过渡金属催化剂和总质量百分比为0.1%-10%的磺酸或羧酸、在有机溶剂和氢气环境下，30-130℃反应得到N-异丙基-4-氟苯胺。本发明的制备方法工艺简单、收率高和三废少、利于工业生产。

Description

一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法
技术领域
本发明属于农药和医药的重要中间体合成制备领域，更具体地说，本发明涉及N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法。 
背景技术
N-异丙基-4-氟苯胺结构如I所示，是合成商业化的除草剂氟噻草胺的关键中间体(US5895818,US5792872,CN103113322)。它也用于其他一些具有生物活性化合物的合成，如杀虫剂(BR7804448)，抗炎症和抗微生物化合物的合成(Organic Chemistry:An Indian Journal,2008,Volume:4,Issue:9-11,Pages:451-457)，也用于合成SIP受体的调节剂(WO2010043000)。 
已有的N-异丙基-4-氟苯胺的制备工艺可以根据异丙基的来源分为五种，如下化学式所示： 
Figure BDA0000380496490000011
反应1-6(WO2010043000;BR7804448;Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,7375-7378;J.Org.Chem.1999,64,641-643;Organic Chemistry:An Indian Journal,2008,Volume:4,Issue:9-11,Pages:451-457;Tetrahedron Lett.2010,51,689-691)虽然可以得到目标产物N-异丙基-4-氟苯胺，但由于产率低、使用昂贵试剂和有毒的苯胺作为起始原料等原因，使这些工艺不利于工业化生产。 
目前工业化生产N-异丙基-4-氟苯胺的工艺采用对氟硝基苯和丙酮为原料进行加氢烷基化反应（反应7）(EP753507;EP678502;CN1475485;HuaiyinShifanXueyuanXuebao,ZiranKexueban,2009,8,235-238;Nongyao,2007,46,734-736;XiandaiNongyao,2002,1,8-10).采用4-氟硝基苯虽然避开以前工艺中采用高毒性的4-氟苯胺作为原料，但是在此工艺较容易产生脱氟副产物，该副产物与目标产物的性质相似，难以从产物从除去。虽然脱氟的问题在一定程度上可以通过开发一些特殊的催化剂解决，但制备该特殊催化剂需要大幅增加成本。此外，因丙酮的沸点低，以丙酮作为异丙基源试剂参与反应会带来安全的问题。因此，一种安全、低成本和绿色的N-异丙基-4-氟苯胺制备新工艺是有迫切需要的。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法。 
N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法：在反应器中加入1当量的4-氟硝基苯和1-5倍摩尔当量的化合物(I)，加入总质量百分比为0.2%-5%的过渡金属催化剂和总质量百分比为0.1%-10%的磺酸或羧酸、在有机溶剂和氢气环境下，30-130°C反应得到N-异丙基-4-氟苯胺，化合物(I)的分子结构式为： 
Figure BDA0000380496490000031
其中R、R1为烷基。 
所述的烷基为C1-C8的烷基。所述的C1-C8的烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基。所述的过渡金属催化剂为铂碳和钯碳。所述的磺酸为对甲苯磺酸或苯磺酸。所述的羧酸为乙酸或甲酸。所述的溶剂为甲苯、甲醇或乙醇。 
本发明的制备方法工艺简单、收率高和三废少、利于工业生产。 
附图说明
图1为实施例1中产物N-异丙基-4-氟苯胺1H-NMR的谱图。 
具体实施方式
本发明的反应式为： 
Figure BDA0000380496490000032
N-异丙基-4-氟苯胺的分子结构式为：
Figure BDA0000380496490000033
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。 
实施例1： 
将4-氟硝基苯141.8g(1mol)、2,2-二甲氧基丙烷105.2g(1mol)、钯碳催化剂0.49g（含量3%）、乙酸0.25g和300mL甲苯投入1000mL的高压釜中，搅拌，控温至120-130℃，维持氢气压力在5-20bar，直至压力不变，约反应8小时，冷却反应混合物，过滤除去催化剂。加入100mL水洗涤，分去水层，有机相脱去甲苯，得148.2g N-异丙基-4-氟苯胺，收率93%。 
实施例2： 
将4-氟硝基苯10kg(70.52mol)、2,2-二甲氧基丙烷7.42kg(70.52mol)、1.74kg对甲苯磺酸、铂碳催化剂871g（含量3%）和18kg甲苯投入50L的高压釜中， 搅拌，控温至70-80℃，维持氢气压力在5-20bar，直至压力不变，约反应4小时，冷却反应混合物，过滤除去催化剂。加入3kg水洗涤，分去水层，有机相脱去甲苯，得10.76kg N-异丙基-4-氟苯胺，收率98%。 
实施例3： 
将4-氟硝基苯141.8g(1mol)、2,2-二甲氧基丙烷526g(5mol)、铂碳催化剂2g（含量3%）、甲酸6.7g和100mL甲醇投入1000mL的高压釜中，搅拌，控温至30-40℃，维持氢气压力在10-20bar，直至压力不变，约反应20小时，冷却反应混合物，过滤除去催化剂。减压脱去甲醇和过量的2,2-二甲氧基丙烷，加入200mL甲苯，加入100mL水洗涤，在分液漏斗中分去水层，有机相脱去甲苯，得151.1g N-异丙基-4-氟苯胺，收率96%。 
实施例4： 
将4-氟硝基苯212.7g(1.5mol)、2,2-二乙氧基丙烷222.6g(1.65mol)、钯碳催化剂4g（含量3%）、苯磺酸2.0g和200mL乙醇投入1000mL的高压釜中，搅拌，控温至80-90℃，维持氢气压力在5-20bar，直至压力不变，约反应12小时，冷却反应混合物，过滤除去催化剂。减压脱去乙醇和过量的2,2-二乙氧基丙烷，加入200mL甲苯，加入100mL水洗涤，在分液漏斗中分去水层，有机相脱去甲苯，得145g N-异丙基-4-氟苯胺，收率91%。 
实施例5： 
将4-氟硝基苯141.8g(1mol)、2,2-二甲氧基丙烷157.8g(1.5mol)、铂碳催化剂5g（含量3%）、对甲苯磺酸3g和300mL甲苯投入1000mL的高压釜中，搅拌，控温至60-70℃，维持氢气压力在10-20bar，直至压力不变，约反应6小时，冷却反应混合物，过滤除去催化剂。加入100mL水洗涤，在分液漏斗中分去水层，有机相脱去溶剂，得150.2g N-异丙基-4-氟苯胺，收率97%。 

Claims (7)

1.一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于：在反应器中加入1当量的4-氟硝基苯和1-5倍摩尔当量的化合物(I)，加入总质量百分比为0.2%-5%的过渡金属催化剂和总质量百分比为0.1%-10%的磺酸或羧酸、在有机溶剂和氢气环境下，30-130°C反应得到N-异丙基-4-氟苯胺，化合物(I) 的分子结构式为：
                                                
Figure 2013104125800100001DEST_PATH_IMAGE002
其中R、R1为烷基。
2.根据权利要求1所述的一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于所述的烷基为C1-C8的烷基。
3.根据权利要求2所述的一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于
所述的C1-C8的烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基。
4.根据权利要求1所述的一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于
所述的过渡金属催化剂为铂碳和钯碳。
5.根据权利要求1所述的一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于
所述的磺酸为对甲苯磺酸或苯磺酸。
6.根据权利要求1所述的一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于
所述的羧酸为乙酸或甲酸。
7.根据权利要求1所述的一种N-异丙基-4-氟苯胺的制备方法，其特征在于
所述的溶剂为甲苯、甲醇或乙醇。
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