CN103922942B - 一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法 - Google Patents

一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，属于化工技术领域，具体属于化学合成领域。一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，该方法使2,4-二氯-5-氟苯乙酮与发烟硝酸于浓硫酸中反应，其中，2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～15：11～25。利用本发明提供方法制得的产品纯度高、收率高，且该方法产生的三废少、操作简单，有利于工业化。

Description

一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，属于化工技术领域，具体属于化学合成领域。
背景技术
2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸，主要用于制造抗感染药物环丙沙星，其结构式为：
其合成方法为以2,4-二氯-5-氟苯乙酮为原料的两步合成法，该类方法首先利用氧化剂将原料进行氧化，再利用硝酸进行硝化的两步法，例如：2，4-二氯-5-氟苯甲酸及2，4-二氯-5-氟苯甲酰乙酸乙酯的全合成(有机氟工业(4)；P13、162007)和中国专利CN87106482中揭示了一种2,4-二氯-5-氟苯乙酮经次氯酸钠氧化、浓硝酸硝化两步反应合成2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的方法，该方法所得产品收率为60％，此方法次氯酸钠和硝酸用量大，步骤繁琐收率低，成本高，三废处理复杂。TetrahedronLetters50(21)；2525-2528；2009中公开了一种2,4-二氯-5-氟苯乙酮经次氯酸钠氧化、浓硝酸硝化两步反应合成2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的方法，该方法收率高，但是用到比较昂贵的1，4-二氧六环使得成本大大提高。
发明内容
为克服现有技术以2,4-二氯-5-氟苯乙酮为原料两步合成2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲的方法产品收率低、成本高的问题，本发明提供一种产品纯度、收率高、原料易得，工业化过程简单、成本低的一步合成2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的方法，且其反应母液可以循环使用，以降低后续处理对环境的污染。
一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，该方法使2,4-二氯-5-氟苯乙酮与发烟硝酸于浓硫酸中反应，其中，2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～15：11～25。
本发明所述2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法所述2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比指2,4-二氯-5-氟苯乙酮与发烟硝酸中HNO3、浓硫酸中的H2SO4的摩尔比。
本发明术语“浓硫酸”为硫酸质量分数为98％的硫酸溶液；“发烟硝酸”为硝酸质量分数为95％～98％的硝酸溶液。
本发明所述2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比优选为1：6～12：11～20，最优选为1：6～9：11～16。
本发明所述2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法优选：将2,4-二氯-5-氟苯乙酮与发烟硝酸于浓硫酸中反应，反应结束后将所得混合产物进行过滤，得到滤饼和滤液。
本发明所述2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法所有技术方案中优选将前一次反应过滤所得滤液作为下一次反应的反应原料。
上述过滤所得滤液可循环使用多次，且其可直接作为反应原料使用，可也与浓硫酸和/或发烟硝酸混合后使用。作为反应原料使用的滤液或与浓硫酸和/或发烟硝酸混合后滤液也应使得2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～15：11～25，优选为1：6～12：11～20，最优选为1：6～9：11～16。
如使用滤液直接作为反应原料，优选其循环使用的次数为6～8次。
本发明所述2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法所有技术方案中优选反应在搅拌状态下进行，进一步优选搅拌速度为300～500r/min。
本发明所述2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法所有技术方案中优选103～110℃下，使2,4-二氯-5-氟苯乙酮与发烟硝酸于浓硫酸中反应。
特别地，本发明所述2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法所有技术方案中优选将发烟硝酸加入浓硫酸中；向上述所得混合溶液中滴加2,4-二氯-5-氟苯乙酮。
上述技术方案中，优选将浓硫酸进行冷却后加入发烟硝酸。
本发明一个示例性的实施方案为：
一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，103～110℃下，将2,4-二氯-5-氟苯乙酮逐滴滴加入发烟硝酸与浓硫酸形成的混合液中；滴加结束后于103～110℃保温至少3h。
更进一步地，一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，103～110℃下，300～500r/min的搅拌速度下，将2,4-二氯-5-氟苯乙酮逐滴滴加入发烟硝酸与浓硫酸形成的混合液中；滴加结束后于103～110℃、300～500r/min的搅拌速度下保温至少3h。
本发明的有益效果为：本发明提供的以2,4-二氯-5-氟苯乙酮为原料一步合成2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲的方法具有以下特点：一是产品纯度高，含量为99％；二是收率高，收率以2,4-二氯-5-氟苯乙酮计，为90％；三是三废少，反应所得滤液可以循环使用；四是不用有机溶剂，硝酸既是反应物又是溶剂；五是操作简单，有利于工业化。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
将80克(0.8mol)浓硫酸加入带有搅拌器和回流管的250ml三口烧瓶中，利用冰冷却浓硫酸，并在搅拌下(搅拌速度为400r/min)向三口烧瓶中加入28.93克(0.45mol)发烟硝酸，加入完毕后将三口烧瓶内混合液的温度升至103℃，逐滴滴加预先熔化好的2,4-二氯-5-氟苯乙酮10.46克(0.05mol)，滴加温度控制在103～110℃，滴加完毕后于103℃保温3小时，降温到10℃过滤，滤液回收备用，滤饼用水洗涤后再用甲苯重结晶得2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸11.61克，纯度99.3％，收率以2,4-二氯-5-氟苯乙酮计，为90.8％。
实施例2
将55克(0.55mol)浓硫酸加入带有搅拌器和回流管的250ml三口烧瓶中，利用冰冷却浓硫酸，并在搅拌下(搅拌速度为400r/min)向三口烧瓶中加入19.29克(0.3mol)发烟硝酸，加入完毕后将三口烧瓶内混合液的温度升至103℃，逐滴滴加预先熔化好的2,4-二氯-5-氟苯乙酮10.46克(0.05mol)，滴加温度控制在103～110℃，滴加完毕后于106℃保温3小时，降温到10℃过滤，滤液回收备用，滤饼用水洗涤后再用甲苯重结晶得2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸11.67克，纯度99％，收率以2,4-二氯-5-氟苯乙酮计，为91％
实施例3
将80克(0.8mol)浓硫酸加入带有搅拌器和回流管的250ml三口烧瓶中，利用冰冷却浓硫酸，并在搅拌下(搅拌速度为400r/min)向三口烧瓶中加入29.84克(0.45mol)发烟硝酸，加入完毕后将三口烧瓶内混合液的温度升至103℃，逐滴滴加预先熔化好的2,4-二氯-5-氟苯乙酮10.46克(0.05mol)，滴加温度控制在103～110℃，滴加完毕后于110℃保温3小时，降温到10℃过滤，滤液回收备用，滤饼用水洗涤后用甲苯重结晶得2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸11.46克，纯度99.7％，收率以2,4-二氯-5-氟苯乙酮计，为90％
实施例4
将实施例1的回收的滤液加入到带有搅拌器和回流管的250ml三口烧瓶中，加入完毕后将三口烧瓶内混合液的温度升至103℃，逐滴滴加预先熔化好的2,4-二氯-5-氟苯乙酮10.46克(0.05mol)，滴加完毕103℃保温3小时，降温到10℃过滤，滤饼用水洗涤后用甲苯重结晶得2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸11.74克，纯度99.5％，收率以2,4-二氯-5-氟苯乙酮计，为92％。将所得滤液作为下一次反应的原料，重复上述反应，反应原料的用量和结果见下表。
表1滤液循环使用结果

Claims (7)

1.一种2,4-二氯-5-氟-3-硝基苯甲酸的制备方法，该方法使2,4-二氯-5-氟苯乙酮与发烟硝酸于浓硫酸中反应，其中，2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～15：11～25，所述反应在103～110℃的温度下进行；反应结束后将所得混合产物进行过滤，得到滤饼和滤液；
将前一次反应过滤所得滤液作为下一次反应的反应原料；或将前一次过滤所得滤液与浓硫酸和/或发烟硝酸混合后所得混合液作为下一次反应的反应原料，且所得滤液或混合液作为反应原料时，所述反应原料2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～15：11～25。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～12：11～20。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述2,4-二氯-5-氟苯乙酮、发烟硝酸、浓硫酸的摩尔比为1：6～9：11～16。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将发烟硝酸加入浓硫酸中；向上述所得混合溶液中滴加2,4-二氯-5-氟苯乙酮。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：103～110℃下，将2,4-二氯-5-氟苯乙酮逐滴滴加入发烟硝酸与浓硫酸形成的混合液中；滴加结束后于103～110℃保温至少3h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应结束后将所得混合产物进行过滤，得滤液和滤饼。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应在搅拌状态下进行，搅拌速度为300～500r/min。
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