CN104211600A - 液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法。将3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸溶解于适量有机溶剂中，加入一定量的DMF作催化剂，40-80℃慢慢滴加酰氯化试剂，3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与酰氯化试剂摩尔比为1:1.4，于50-90℃酰氯化反应1-5h，反应结束后将有机溶剂蒸馏回收套用，残留物冷却至10-50℃，获得液态的中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，所述3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与有机溶剂的投料质量比为1:3-5，所述催化剂相对于底物的摩尔用量为1-5‰。本发明方法采用溶剂法进行乙酰化反应，且采用草酰氯或氯化亚砜作为酰氯化试剂，可有效控制反应进程，有利于溶剂的回收套用，节约了成本，是一种环境友好的合成方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法。
背景技术
二硝托胺(3， 5-二硝基-2-甲基苯甲酸胺)，为广谱、高效、安全、无残留的抗球虫药，用于饲料中能促进鸡的生长。对鸡的多种艾美尔球虫，如柔嫩、毒害、布氏、堆形、巨形等艾美尔球虫和火鸡的球虫等有效。特别是对柔嫩艾美尔球虫和毒害艾美尔球虫效果好，主要是抑制无性周期的裂殖芽抱。该产品不仅用于预防，而且可以用于治疗，应用治疗量对鸡的生长、发育、产蛋的孵化率均无不良影响，对家兔的球虫病也有较好的防治作用。
二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的传统的合成工艺为将3， 5-二硝基-2-甲基苯甲酸与五氯化磷混合，缓慢加热，放出氯化氢气体（反应至一定阶段时会非常剧烈），2h后，至几乎无氯化氢放出时，减压蒸馏出去副产物三氯氧磷，冷却得到固体的目标产物3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯。此工艺的缺点在于直接使用五氯化磷对3， 5-二硝基-2-甲基苯甲酸进行酰氯化反应，在没有溶剂存在的情况下，3， 5-二硝基-2-甲基苯甲酸与五氯化磷两种固体直接混合加热，由于两种固体化合物不易混匀和固体熔化前受热不匀，易出现焦化现象而影响产物的纯度和收率，，且反应非常剧烈，使反应很难控制，不利于操作；反应完成后得到所述中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯为固体，不利于下一步操作。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，本发明方法采用溶剂法进行酰氯化反应，且采用草酰氯或氯化亚砜作为酰氯化试剂，可有效控制反应进程，有利于溶剂的回收套用，节约了成本，是一种环境友好，绿色高效的二硝托胺中间体的合成方法；本法制备工艺简单，成本低，无污染，产量高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，所述方法为: 将3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸溶解于适量有机溶剂中， 加入一定量的DMF作催化剂，40-80℃慢慢滴加酰氯化试剂，3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与酰氯化试剂摩尔比为1:1.4，于50-90℃酰氯化反应1-5h，反应结束后将有机溶剂蒸馏回收套用，残留物冷却至10-50℃，获得液态的中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，所述3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与有机溶剂的投料质量比为1:3-5，所述催化剂相对于底物的摩尔用量为1-5‰。
作为优选，所述有机溶剂为下列之一：甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷，优选为甲苯或二氯乙烷其一。
作为优选，所述加入催化剂摩尔用量优选3‰。
作为优选，所述酰氯化试剂为草酰氯或氯化亚砜其一，更优选草酰氯。
作为优选，所述反应温度优选为83～84℃。
作为优选，所述草酰氯或氯化亚砜滴加时温度控制为优选50～60℃。
作为优选，所述酰氯化反应时间优选为1～2h，更优选1.5h。
作为优选，所述反应结束后，将残留物冷却至优选为20～30℃，更优选25～30℃。
进一步，所述液态中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法优选按如下步骤进行: 在反应器里加入甲苯或二氯乙烷其一，搅拌下加入3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸，溶解后加3‰mol的DMF作催化剂，于50～60℃慢慢滴加草酰氯，于83～84℃反应1.5h，反应结束后将有机溶剂蒸馏回收套用，冷却至25～30℃，获得所述液态中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，所述邻-甲基苯甲酸与有机溶剂的投料质量比为1:4.5。
本发明反应方程式为：
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在: 本发明方法采用溶剂法进行乙酰化反应，且采用草酰氯或氯化亚砜作为酰氯化试剂，可有效控制反应进程，有利于溶剂的回收套用，节约了成本，是一种环境友好，绿色高效的二硝托胺的合成方法；本法制备工艺简单，成本低，无污染，产量高。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例中所用试剂均系市购常规试剂。
实施例1:
液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，所述方法为:3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与甲苯投料按质量比1:4.5进行，在装有回流冷凝管和温度计的250mL四口烧瓶中，加入甲苯100g，3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸22.51g（0.1mol），开启搅拌使其完全溶解，加3‰mol的DMF作催化剂，于50～55℃加草酰氯18g（0.142mol），83～84℃反应1.5h，反应结束后蒸馏回收甲苯89.5g，冷却至25～30℃，获得液体的所述中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.44 g, 液相色谱测定其含量为99.45%(以外标法计算)，收率98.80%。
实施例2:
液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，所述方法为： 3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与二氯乙烷投料按质量比1:4.5进行，在装有回流冷凝管和温度计的250mL四口烧瓶中，加入二氯乙烷90g，3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸22.51g（0.1mol），开启搅拌使其完全溶解，加3‰mol的DMF作催化剂，于50～55℃滴加草酰氯18g（0.14mol），83～84℃反应1.5h，反应结束后蒸馏回收二氯乙烷89.08g，冷却至25～30℃，获得液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.43 g, 液相色谱测定其含量为99.52%(以外标法计算)，收率98.84%。
实施例3:
实际投料酰氯化试剂为氯化亚砜16.65g，其它操作同实施例1。获得液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.58 g，液相色谱测定其含量为98.72%(以外标法计算)，收率98.64%。
实施例4:
实际投料催化剂DMF用量为1‰mol，其它操作同实施例1。获得液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.64 g，液相色谱测定其含量为95.66%(以外标法计算)，收率95.82%。
实施例5:
实际投料催化剂DMF用量为5‰mol，其它操作同实施例1。获得液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.47 g，液相色谱测定其含量为97.93%(以外标法计算)，收率97.42%。
实施例6:
实际反应温度为50～60℃，其它操作同实施例1。获得液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.54 g，液相色谱测定其含量为97.35%(以外标法计算)，收率97.12%。
实施例7:
实际草酰氯滴加温度为40～50℃，其它操作同实施例1。获得液体的所述中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.67 g，液相色谱测定其含量为98.05%(以外标法计算)，收率98.33%。
实施例8:
实际反应时间为1h，其它操作同实施例1。获得3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，24.78 g，液相色谱测定其含量为95.76%(以外标法计算)，收率96.46%。
对比例：按照传统工艺实施
将22.51g3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸和23.2g五氯化磷在200ml三口烧瓶中混合均匀，装上冷凝器及吸收HCL气体的导管，在油浴上慢慢加热，反应放出的HCL用水吸收。加热至30min时停止加热（反应很剧烈），10min后再加热回流1.2h，减压蒸馏出去副产物三氯氧磷，冷却，得到剩余物即3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯22.52 g，液相色谱测定其含量为92.63%(以外标法计算)，收率84.81%。
由实施例1-8与对比例的结果可以看出，本发明的3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法的产品收率高，产品含量高，有机溶剂作为反应媒介，有利于溶剂回收套用，节约了成本，且避免了制备过程中产生大量废水的问题，是一种环境友好的制备方法。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (9)
1. 液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述方法为: 将3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸溶解于适量有机溶剂中， 加入一定量的DMF作催化剂，40-80℃慢慢滴加酰氯化试剂，3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与酰氯化试剂摩尔比为1:1.4，于50-90℃酰氯化反应1-5h，反应结束后将有机溶剂蒸馏回收套用，残留物冷却至10-50℃，获得液态的中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，所述3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸与有机溶剂的投料质量比为1:3-5，所述催化剂相对于底物的摩尔用量为1-5‰。
2. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为下列之一：甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷。
3. 根据权利要求1所述液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述酰氯化试剂采用草酰氯或氯化亚砜。
4. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述反应温度优选为83-85℃。
5. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述加入催化剂摩尔用量优选为3‰。
6. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述乙酰化试剂滴加时温度优选控制在50-60℃。
7. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述酰氯化反应时间优选1-2h。
8. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，所述残留物冷却优选至20-30℃。
9. 根据权利要求1所述的液态二硝托胺中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯的制备方法，其特征在于，在反应器里加入甲苯或二氯乙烷其一，搅拌下加入3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酸，溶解后加3‰mol的DMF作催化剂，于50～60℃慢慢滴加草酰氯，于83～84℃反应1.5h，反应结束后将有机溶剂蒸馏回收套用，冷却至25～30℃，获得所述液态中间体3,5-二硝基-邻-甲基苯甲酰氯，所述邻-甲基苯甲酸与有机溶剂的投料质量比为1:4.5。
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