一种氯舒隆的制备方法
技术领域
本发明涉及一种兽用驱虫剂的制备方法,具体涉及一种氯舒隆的制备方法,属于化工制备领域。
背景技术
氯舒隆,别名克洛索隆,氯索龙,分子式:C8H8Cl3N3O4S2,
化学名称:4-氨基-6--(三氯乙烯基)-1,3-苯二磺胺。
氯舒隆是一种用途很广的兽用驱虫药,主要用于治疗牛、羊肺部的寄生虫病,其中对抗Fasciolicide(片吸虫属类)病虫害有特别效用;此外,它对吸血虫病也有较好的疗效,产品市场前景广阔。该产品由Merck公司1975年发明,并于1977年注册了专利,现在专利已过期。
氯舒隆是一种白色晶体状粉末,MP.203℃,微溶于水,易溶于碱性介质。分子量:380.66,CAS:60200-06-8氯舒隆(Clorsulon)是一种用途极广的兽药
在制备方面:国内外资料所报道的氯舒隆合成资料比较少,只是对中间体如三氯甲基-3-硝基-苄醇的合成(2007年第14卷第6期化工生产与技术)及1-硝基-3-三氯乙烯基苯的制备(中国医药工业杂志2008,39(8))进行了工艺研究方面的报道,浙江工业大学学士论文对整个产品也进行了有关合成研究方面的报道。大致的路线有两条,其一,以间硝基苯甲醛为原料经过缩合、氯化、消去、还原、磺化、氯化、氨化等反应制备氯舒隆粗品,再经过精制合成了氯舒隆。其二,苯和乙酰氯和乙酸钠溶液中加入氯化铝反应生成苯乙酮,苯乙酮和氯气在乙酸中反应生成双氯代的中间产物,在双氯代产物的粗品中加入熔融的醇钠后继续通入氯气可生成三氯代化合物,硝化后可得到间硝基中间产物,铁粉还原可得到氨基产物,并消去侧链上的两个氯,用氯磺酸磺化后,用二氯亚砜与其反应生成氯二砜基的中间物,最后氨化可得到粗品,再经过精制合成了氯舒隆。第二条路线需要用到毒性较大的苯原料,两条合成路线还原都用到铁粉,反应完后很难处理,不好分离。我们经过大量的实验研究,我们放弃了以苯为起始原料的合成路线,而选择了以间硝基苯甲醛为为起始原料的路线,在还原步骤,采取以水合肼为还原剂的制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺安全环保,产品质量高合成氯舒隆的方法。
本发明的反应历程为:
实现本发明目的的技术解决方案是:一种氯舒隆的制备方法,其制备步骤为:将间硝基苯甲醛与氯仿缩合,经氯化、消去,再经水合肼还原,最后经磺化、氨化、提纯后得氯舒隆。
上述步骤中,所述的缩合工艺中采用的催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸钾中的一种,所述的溶剂为DMF或DMSO中的一种;所述的缩合反应温度为-15~-25℃。
上述步骤中,所述的氯化工艺中采用的氯化剂为氯化亚砜、三氯氧磷或五氯化磷中的一种。
上述步骤中,所述的还原工艺中采用的催化剂为三氯化铁;所述的催化剂载体为活性炭;所述的溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种;所述的水合肼:消去物=2.0000~3.5000:1(mol/mol),三氯化铁:消去物=0.08:1(W/W),活性炭:消去物=0.1~0.2:1(W/W)。
上述步骤中,所述的磺化工艺中采用的磺化剂为氯磺酸。
上述步骤中,所述的氨化工艺中采用的反应剂为氨水。
上述步骤中,所述的提纯工艺中采用的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮中的任意一种。
本发明的优点:避开了毒性较大的苯的使用,也避免了危险性较大的氯气的使用,还原反应采用比较环保的水合肼,水合肼还原法较铁粉还原法固废比较少,副产物氮气对产物有很好的保护作用,产品质量高,收率与文献报道相当,工艺简化,反应条件温和,环境友好;水合肼还原法较催化加氢还原法不需要特殊的高压设备,没有重金属污染等特点,具有很好的工业应用前景。
具体实施方式
本发明用以下实验实例说明,但本发明并不限于以下实验实例,在不脱离前后所述宗旨的范围下,变化实施都包涵在本发明的技术范围内。
一种氯舒隆的制备方法,其制备步骤为:-15~-25℃下,将间硝基苯甲醛与氯仿缩合得到间硝基三氯甲基苄醇、经氯化、消去后得到3一三氯乙烯基硝基苯,再经水合肼还原得到3一三氯乙烯基苯胺,最后经氯磺酸磺化、氨化、提纯后得氯舒隆。
上述步骤中,所述的缩合工艺中采用的碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸钾中的一种,所述的溶剂为DMF或DMSO中的一种,氯仿:间硝基苯甲醛=2.2700~2.8500:1(mol/mol);溶剂:间硝基苯甲醛=4:1(V/W);碱性催化剂:间硝基苯甲醛=0.8000~1.0800:1(mol/mol);盐酸(30wt%):间硝基苯甲醛=1.2700:1(mol/mol);碳酸氢钠:间硝基苯甲醛=0.8100:1(mol/mol)。
上述步骤中,所述的氯化、消去工艺中采用的氯化剂为氯化亚砜、三氯氧磷或五氯化磷中的一种,氯化剂:缩合物=1.0500~2.1600:1(mol/mol);所述的缚酸剂为氢氧化钠,氢氧化钠:缩合物=1.3500~2.3500:1(mol/mol)。
上述步骤中,所述的还原工艺中采用的催化剂为三氯化铁;所述的催化剂载体为活性炭;所述的溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种;所述的水合肼:消去物=2.0000~3.5000:1(mol/mol),三氯化铁:消去物=0.08-0.15:1(W/W),活性炭:消去物=0.1~0.2:1(W/W)。
上述步骤中,所述的氯磺化、氨化工艺中氯磺酸:还原物=10.0000~12.0000:1(mol/mol),氯化亚砜:还原物=4.0000~6.0000:1(mol/mol),氨水:还原物=3.0000~10.0000:1(W/W)。
实施例1
1、缩合物间硝基三氯甲基苄醇制备:
24ml氯仿,80mLDMSO搅拌下加入20g间硝基苯甲醛,降温至-15~-25℃,在-15~-25℃约2小时滴加6g氢氧化钾的40mL乙醇溶液,-15~-20℃保温4小时转移至180mL甲苯、120mL水和18mL30%盐酸溶液中,分去水层,有机层用180mL水洗涤2次,分去水层;有机层用180mL水和9g碳酸氢钠洗涤,分去水层;有机层用180mL水洗涤,分去水层;蒸馏甲苯,降温至30~40℃,加入40mL环己烷,回流30分钟,降温至5~15℃,抽滤,环己烷洗涤,干燥8小时,得缩合物30.5g,收率85.2%。
2、消去物3一三氯乙烯基硝基苯的制备:
160mL二氯乙烷,搅拌,加入36g五氯化磷,在30~40℃分次投入缩合物40g,20~30℃保温4小时,缓慢滴加300mL水,分层;水层分别用40mL二氯乙烷萃取,水层处理至中性后排放;二氯乙烷合并加200mL水洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层处理至中性后排放;二氯乙烷合并用200mL水和2g氢氧化钠洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层排放;二氯乙烷合并,用200mL水洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层排放;二氯乙烷合并,常压蒸馏回收二氯乙烷,加入100mL甲醇,40~60℃保温30分钟,降温至20~25℃,滴加含12g氢氧化钠的70ml甲醇溶液,20~25℃保温8小时,滴加盐酸2g调至pH6。降温至0℃抽滤,甲醇淋洗,干燥,得消去物28.4g,收率82%。
3、还原物3一三氯乙烯基苯胺的制备:
投150mL乙醇,搅拌,加入三氯化铁4.0g,活性炭10g,消去物50g,加热至回流,2小时滴加水合肼25g,继续回流至渗圈无色,过滤,用10mL乙醇洗涤。蒸馏乙醇至干,降温至40℃,加水50g,降温至10~20℃,抽滤,水洗涤,干燥,得还原物33g,收率75.5%。
4、氨化物4-氨基-6-三氯乙烯基-1,3-苯二磺胺的制备:
投氯磺酸180g,搅拌,分次投入还原物33g,加热至80~100℃,保温6小时。降温至60~70℃,加入氯化亚砜70g,加热至回流,回流5小时,降温至30~40℃,30℃以下将氯磺化物料缓慢转移至200mL水中,加入250kg二氯乙烷萃取三次,二氯乙烷合并,加200mL水洗涤分层,加5g活性炭脱色,过滤,常压蒸馏二氯乙烷,降温至20~30℃,加入氨水100g,保温反应3小时,抽滤,干燥得氨化物21.8g,收率55%。
5、成品4-氨基-6-三氯乙烯基-1,3-苯二磺胺(氯舒隆)的制备:
投乙醇100ml,水350ml,搅拌,加入氨化物20g,活性炭2g,加热至回流1小时,热过滤,用50ml乙醇和100kg水洗炭渣,滤液缓慢降温至10℃,抽滤,干燥,得氯舒隆成品16.5g,收率82.5%。
实施例2
1、缩合物间硝基三氯甲基苄醇制备:
29ml氯仿,80mLDMF搅拌下加入20g间硝基苯甲醛,降温至-15~-25℃,在-15~-25℃约2小时滴加4.8g氢氧化钠的40mL乙醇溶液,-15~-20℃保温4小时转移至180mL甲苯、120mL水和18mL30%盐酸溶液中,分去水层,有机层用180mL水洗涤2次,分去水层;有机层用180mL水和9g碳酸氢钠洗涤,分去水层;有机层用180mL水洗涤,分去水层;蒸馏甲苯,降温至30~40℃,加入40mL环己烷,回流30分钟,降温至5~15℃,抽滤,环己烷洗涤,干燥8小时,得缩合物29.7g,收率83%。
2、消去物3一三氯乙烯基硝基苯的制备:
160mL二氯乙烷,搅拌,加入65g五氯化磷,在30~40℃分次投入缩合物40g,20~30℃保温4小时,缓慢滴加300mL水,分层;水层分别用40mL二氯乙烷萃取,水层处理至中性后排放;二氯乙烷合并加200mL水洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层处理至中性后排放;二氯乙烷合并用200mL水和2g氢氧化钠洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层排放;二氯乙烷合并,用200mL水洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层排放;二氯乙烷合并,常压蒸馏回收二氯乙烷,加入100mL甲醇,40~60℃保温30分钟,降温至20~25℃,滴加含12g氢氧化钠的70ml甲醇溶液,20~25℃保温8小时,滴加盐酸2g调至pH6,降温至0℃抽滤,甲醇淋洗,干燥,得消去物28.4g,收率82%。
3、还原物3一三氯乙烯基苯胺的制备:
投150mL乙醇,搅拌,加入三氯化铁7.5g,活性炭7g,消去物50g,加热至回流,2小时滴加水合肼34.5g,继续回流至渗圈无色,过滤,用10mL乙醇洗涤。蒸馏乙醇至干,降温至40℃,加水50g,降温至10~20℃,抽滤,水洗涤,干燥,得还原物34g,收率77%。
4、氨化物4-氨基-6-三氯乙烯基-1,3-苯二磺胺的制备:
投氯磺酸205g,搅拌,分次投入还原物33g,加热至80~100℃,保温6小时。降温至60~70℃,加入氯化亚砜100g,加热至回流,回流5小时,降温至30~40℃,30℃以下将氯磺化物料缓慢转移至200mL水中,加入250kg二氯乙烷萃取三次,二氯乙烷合并,加200mL水洗涤分层,加5g活性炭脱色,过滤,常压蒸馏二氯乙烷,降温至20~30℃,加入氨水210g,保温反应3小时,抽滤,干燥得氨化物22.6g,收率57%。
5、成品4-氨基-6-三氯乙烯基-1,3-苯二磺胺(氯舒隆)的制备:
投乙醇100ml,水350ml,搅拌,加入氨化物20g,活性炭2g,加热至回流1小时,热过滤,用50ml乙醇和100kg水洗炭渣,滤液缓慢降温至10℃,抽滤,干燥,得氯舒隆成品16.4g,收率82.0%。
实施例3
1、缩合物间硝基三氯甲基苄醇制备:
25ml氯仿,80mLDMSO搅拌下加入20g间硝基苯甲醛,降温至-15~-25℃,在-15~-25℃约2小时滴加4.3g氢氧化钠的40mL乙醇溶液,-15~--20℃保温4小时转移至180mL甲苯、120mL水和18mL30%盐酸溶液中,分去水层,有机层用180mL水洗涤2次,分去水层;有机层用180mL水和9g碳酸氢钠洗涤,分去水层;有机层用180mL水洗涤,分去水层;蒸馏甲苯,降温至30~-40℃,加入40mL环己烷,回流30分钟,降温至5~-15℃,抽滤,环己烷洗涤,干燥8小时,得缩合物30.2g,收率84.5%。
2、消去物3一三氯乙烯基硝基苯的制备:
160mL二氯乙烷,搅拌,加入32g五氯化磷,在30~-40℃分次投入缩合物40g,20~-30℃保温4小时,缓慢滴加300mL水,分层;水层分别用40mL二氯乙烷萃取,水层处理至中性后排放;二氯乙烷合并加200mL水洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层处理至中性后排放;二氯乙烷合并用200mL水和2g氢氧化钠洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层排放;二氯乙烷合并,用200mL水洗涤,水层用40mL二氯乙烷萃取,水层排放;二氯乙烷合并,常压蒸馏回收二氯乙烷,加入100mL甲醇,40~60℃保温30分钟,降温至20~25℃,滴加含8g氢氧化钠的70ml甲醇溶液,20~-25℃保温8小时,滴加盐酸2g调至pH6,降温至0℃抽滤,甲醇淋洗,干燥,得消去物28.8g,收率83.2%。
3、还原物3一三氯乙烯基苯胺的制备:
投150mL乙醇,搅拌,加入三氯化铁6g,活性炭5g,消去物50g,加热至回流,2小时滴加水合肼20.0g,继续回流至渗圈无色,过滤,用10mL乙醇洗涤。蒸馏乙醇至干,降温至40℃,加水50g,降温至10~-20℃,抽滤,水洗涤,干燥,得还原物34.6g,收率78.3%。
4、氨化物4-氨基-6-三氯乙烯基-1,3-苯二磺胺的制备:
投氯磺酸173g,搅拌,分次投入还原物33g,加热至80~-100℃,保温6小时。降温至60~-70℃,加入氯化亚砜72g,加热至回流,回流5小时,降温至30~-40℃,30℃以下将氯磺化物料缓慢转移至200mL水中,加入250kg二氯乙烷萃取三次,二氯乙烷合并,加200mL水洗涤分层,加5g活性炭脱色,过滤,常压蒸馏二氯乙烷,降温至20~30℃,加入氨水280g,保温反应3小时,抽滤,干燥得氨化物23.2g,收率58.4%。
5、成品4-氨基-6-三氯乙烯基-1,3-苯二磺胺(氯舒隆)的制备:
投乙醇100ml,水350ml,搅拌,,加入氨化物20g,活性炭2g,加热至回流1小时,热过滤,用50ml乙醇和100kg水洗炭渣,滤液缓慢降温至10℃,抽滤,干燥,得氯舒隆成品16.6g,收率82.4%。