CN104628572A - 2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工合成领域,具体涉及2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法。本发明要解决的技术问题是产品的分离纯化困难、生产成本高。本发明解决上述技术问题的方案是提供一种2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,包括以下步骤:a、2,4-二氟硝基苯在缚酸剂的作用下与羟基乙酸酯反应,得到2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸酯和2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸酯的混合物;b、将步骤a中得到的混合物与硝酸反应得到2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯。本发明提供合成方法的原料廉价易得,反应的选择性好副反应少,产品收率高,反应条件温和易于控制,工艺操作简单易于工业化。
Description
技术领域
本发明属于化工合成领域,具体涉及2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法。
背景技术
2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯是一种十分有用的化工中间体,它可以进一步关环得到苯并噁嗪酮类物质,该类物质作为除草剂的用途已被专利US4640707等所公开。
目前合成2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的方法主要有:
1、专利US4640707公开了以间氟苯酚为原料,通过醚化、硝化合成目标化合物的方法,该方法虽然选择性高、副产物少,但是起始原料间氟苯酚价格昂贵且不易购买。
2、专利特开平7-48321、US4803270公开了以间二氯苯为原料,通过硝化、氟化、醚化等步骤合成目标化合物的方法,该方法原料易得,反应收率较高,但是副反应较多,例如在硝化时会产生10%左右的异构体、氟化时容易羟基化、醚化时会产生5%左右的两个氟都发生醚化的杂质,从而造成物料的损失,同时也为产品的分离纯化带来困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是产品的分离纯化困难、生产成本高。
本发明解决上述技术问题的方案是提高一种2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,合成路线为:
其中,R为C1~C4烷基。
上述2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,包括以下步骤:
a、2,4-二氟硝基苯在缚酸剂的作用下与羟基乙酸酯反应,得到2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸酯和2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸酯的混合物;
b、将步骤a中得到的混合物与硝酸反应得到2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯。
上述2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤a所述羟基乙酸酯的通式为CH2(OH)COOR,其中R为C1~C4烷基。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤a所述的缚酸剂是碳酸钾或碳酸钠。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤a所述的反应温度为40~120℃,反应时间为5~20h。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤a所述2,4-二氟硝基苯与羟基乙酸酯的物质的量之比为1:1~1.2;所述2,4-二氟硝基苯与缚酸剂的物质的量之比为1:1~2.5。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤b所述的硝酸是浓硝酸或者发烟硝酸。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤b所述的反应温度为-10℃~10℃、反应时间为30min~2h。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤b所述混合物与硝酸的物质的量之比为1:1~1.2
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤b中还要加入浓硫酸。所述混合物与浓硫酸的质量比为1:1~3。
本发明的有益效果在于:原料廉价易得,选择性好副反应少,产品收率高,反应条件温和易于控制,工艺操作简单易于工业化。
具体实施方式
2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,包括以下步骤:
a、2,4-二氟硝基苯在缚酸剂的作用下与羟基乙酸酯反应,得到2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸酯和2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸酯的混合物;所述的反应温度为40~120℃,反应时间为5~20h;2,4-二氟硝基苯与羟基乙酸酯的物质的量之比为1:1~1.2;所述2,4-二氟硝基苯与缚酸剂的物质的量之比为1:1~2.5;
b、将步骤a中得到的混合物与硝酸反应得到2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯;所述反应温度为-10℃~10℃、反应时间为30min~2h;所述混合物与硝酸的物质的量之比为1:1~1.2。
上述2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤a所述羟基乙酸酯的通式为CH2(OH)COOR,其中R为C1~C4烷基。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤a所述的缚酸剂是碳酸钾或碳酸钠。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤b所述的硝酸是浓硝酸或者发烟硝酸。
上述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法中,步骤b中还要加入浓硫酸。所述混合物与浓硫酸的质量比为1:1~3。
实施例1 2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸甲酯的合成
向500mL反应瓶中加入2,4-二氟硝基苯(20.4g,0.1mol),无水碳酸钾(20.73g,0.15mol),四氢呋喃102g,加热至回流缓慢滴入羟基乙酸甲酯(10.42g,0.115mol)。滴加完继续回流6小时,过滤浓缩得2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸甲酯(85%),2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸甲酯(12%)的混合物,总重22.8g,收率99.5%,直接用于下一步反应。
向500mL反应瓶中加入2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸甲酯,2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸甲酯的混合物(22.9g,0.1mol),91.6g二氯乙烷,22.9g浓硫酸,冷却至0-5℃缓慢滴加发烟硝酸(6.3g,0.1mol)滴加完后继续反应30分钟,分相,继续用二氯乙烷萃取一次,合并有机相,有机相用碳酸氢钠溶液水洗至弱碱性,有机相浓缩得2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸甲酯固体24.7g,含量94.5%,收率90%。
用甲醇重结晶后,得到含量大于98%的纯品,mp:83.2-83.8℃。
实施例2 2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸乙酯的合成
将实例1中的羟基乙酸甲酯换成羟基乙酸乙酯(11.96g,0.115mol),采用与实施例1相同的步骤,先得到2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸乙酯(88%)和2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸乙酯(10%)的混合物,总重24g,收率98.4%。然后将混合物硝化最终得到2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸乙酯固体26.4g,含量95%,收率91.2%。
用乙醇重结晶后,得到含量大于98%的纯品,mp:58.8-59.3℃。
实施例3 2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸丁酯的合成
将实例1中的羟基乙酸甲酯换成羟基乙酸丁酯(15.18g,0.115mol),采用与实施例1相同的步骤,先得2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸丁酯(87%)和2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸丁酯(10%)的混合物,总重27g,收率99.2%。然后将混合物硝化得到油状的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸丁酯29.4g,含量95.6%,收率92%。
用乙醇重结晶,得到含量大于98%的纯品,mp:31-32.1℃。
Claims (10)
1.2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,包括以下步骤:
a、2,4-二氟硝基苯在缚酸剂的作用下与羟基乙酸酯反应,得到2-(5-氟-2-硝基苯氧)乙酸酯和2-(3-氟-4-硝基苯氧)乙酸酯的混合物;
b、将步骤a中得到的混合物与硝酸反应得到2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯。
2.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤a所述羟基乙酸酯的通式为CH2(OH)COOR,其中R为C1~C4烷基。
3.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤a所述的缚酸剂是碳酸钾或碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤a中所述的反应温度为40~120℃,反应时间为5~20h。
5.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤a中所述2,4-二氟硝基苯与羟基乙酸酯的物质的量之比为1:1~1.2;所述2,4-二氟硝基苯与缚酸剂的物质的量之比为1:1~2.5。
6.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤b所述的硝酸是浓硝酸或者发烟硝酸。
7.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤b中所述的反应温度为-10℃~10℃,反应时间为30min~2h。
8.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤b中所述混合物与硝酸的物质的量之比为1:1~1.2。
9.根据权利要求1所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:步骤b中还要加入浓硫酸。
10.根据权利要求9所述的2-(5-氟-2,4-二硝基苯氧)乙酸酯的合成方法,其特征在于:所述混合物与浓硫酸的质量比为1:1~3。
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