CN105152946B - 一种高效、快速的合成邻氨基苯甲醛的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用环境友好的催化剂，在温和反应条件下，高效、快速的从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛的方法，所述方法包括以功能离子液体为催化剂，在常压条件及多硫化钠存在下，以醇为溶剂实现从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛，离子液体催化效果显著，该法操作简单、收率高、催化反应体系条件温和，工业应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效、绿色、温和的反应条件下，以新型功能离子液体为催化剂，从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛的方法。
技术背景
邻氨基苯甲醛是重要的中间体，被广泛应用于精细化工和医药领域。在医药上，它可以进一步合成2-氨基-3，5二溴苯甲醛，而它是作为合成氨溴索(ambroxol)的十分重要的中间体。氨溴索是德国Boehringer Ingelheim公司于1984年首先开发上市，现已成为世界许多国家批准使用的一种良好的祛痰新药，在目前药品中的使用量相当可观。从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛，探索医药中间体绿色合成，降低产品成本就成为研究者的热门课题。根据近年来的文献报道，中外学者在对氨基苯甲醛一步合成研究比较成熟，得到90％以上较高的收率，但是在邻氨基苯甲醛的一步合成却是进展缓慢，文献报道只有区区的8％的收率(文献：Synthesis,1978(1),23-4.)，因此实际大生产的合成邻氨基苯甲醛，都是通过多步反应才能实现的，因此过程中使用了过量的试剂、较长的反应时间、苛刻的反应条件和大量溶剂的使用，且收率较差，这与绿色化学的理念相背离，而且成本相当高。因此，开发高效、绿色的从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛不仅具有重要的经济效益，而且还有良好的环境和社会效益。
相比传统有机溶剂和催化剂，离子液体具有特殊的物化特性和热力学稳定性、溶解能力强、低挥发性、分子结构可调性等特点。近几年来，功能离子液体为人们指出了探索环境友好的催化反应体系的重要方向。并成功应用于催化反应(用作溶剂或催化剂)，表现出后处理简单，离子液体可以重复使用等非常优异的特点。因此，利用新开发的功能离子液体用于一步合成邻氨基苯甲醛具有非常可靠的工业应用价值。
发明内容
本发明的目的是取代常规的传统的邻氨基苯甲醛的合成方法，提供一种高效、环境友好的离子液体催化剂，温和反应条件下，实现从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛的方法。
根据本发明，所述方法包括以离子液体为催化剂，常压条件在多硫化钠存在下，以醇为溶剂实现从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛；反应式为：
其中：所述离子液体的分子式为：
所述的邻硝基甲苯与多硫化钠的摩尔比为1:1～1:2。
其中，所述离子液体的摩尔量为邻硝基甲苯的0.01～0.2倍。
其中，所述原料主要为邻硝基甲苯，亦可用于间硝基甲苯和对硝基甲苯。
其中，所述的醇为甲醇或乙醇或其他醇类。
其中，反应过程为常压条件，反应温度为20～120℃。
其中，反应时间为1～5小时。
其中，反应结束后，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压除去溶剂即得到产品。
本发明所使用的新型功能离子液体的制备过程：
将DBU(二氮杂二环)6mmol加入到50mL的三口烧瓶中，冰浴冷却下，搅拌下滴加6mmol的醋酸，滴加温度控制在5℃以下，混合均匀。滴加完毕，自然升温至室温，继续搅拌24h，然后，60℃真空干燥24h，得到淡黄色粘稠液体，即为离子液体，制备的离子液体用1HNMR，13C NMR结构确认，所述离子液体为：
本发明所使用的多硫化钠溶液采用常规的方法制备得到，X的个数为3-5。
邻氨基苯甲醛的制备过程是：
在装有磁力搅拌装置的三口烧瓶中，先加入多硫化钠溶液，再加入醇和离子液体，加热至一定温度，滴加邻硝基甲苯，滴加完毕，继续搅拌加热至回流。其中邻硝基甲苯与多硫化钠的摩尔比为1:1～1:2；离子液体的摩尔量为邻硝基甲苯的0.01～0.2倍；反应过程为常压条件，反应温度为20～120℃；反应时间为1～5小时。用高效液相色谱(HPLC)跟踪反应进度。反应结束后，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明做进一步说明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
实施例1
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和5mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌2小时，HPLC跟踪检测，待原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率87.1％，含量96.5％(HPLC检测)。
实施例2
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和5mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率90.2％，含量96.8％(HPLC检测)。
实施例3
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和5mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌5小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率92.6％，含量96.2％(HPLC检测)。
实施例4
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水乙醇和5mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率82.3％，含量96.0％(HPLC检测)。
实施例5
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水乙醇和5mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌5小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率85.6％，含量95.2％(HPLC检测)。
实施例6
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和10mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率90.8％，含量97.3％(HPLC检测)。
实施例7
将多硫化钠溶液(0.1mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和10mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.1mol)，然后回流搅拌5小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率92.7％，含量97.0％(HPLC检测)。
实施例8
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和10mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率93.2％，含量97.6％(HPLC检测)。
实施例9
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和10mmol离子液体，加热至50℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌5小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率95.6％，含量96.5％(HPLC检测)。
实施例10
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和10mmol离子液体，加热至60℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率95.9％，含量97.2％(HPLC检测)。
实施例11
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水乙醇和10mmol离子液体，加热至80℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率92.8％，含量95.6％(HPLC检测)。
实施例12
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水乙醇和10mmol离子液体，加热至80℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌5小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率93.2％，含量93.8％(HPLC检测)。
实施例13
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水乙醇和15mmol离子液体，加热至60℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率92.1％，含量95.9％(HPLC检测)。
实施例14
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和15mmol离子液体，加热至60℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率93.5％，含量96.2％(HPLC检测)。
实施例15
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水乙醇和15mmol离子液体，加热至80℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌3小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率93.8％，含量95.3％(HPLC检测)。
实施例16
将多硫化钠溶液(0.15mol)置于100mL的三口烧瓶中，搅拌下加入50mL的无水甲醇和15mmol离子液体，加热至60℃，缓慢滴加邻氨甲苯甲醛(0.10mol)，然后回流搅拌5小时，HPLC跟踪检测，原料消失，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压去除有机溶剂，真空干燥后得到产物，收率95.2％，含量96.7％(HPLC检测)。
需要说明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种高效、快速的合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，包括以离子液体为催化剂，常压条件在多硫化钠存在下，以醇为溶剂，实现从邻硝基甲苯一步合成邻氨基苯甲醛；反应式为：
其中，所述离子液体的分子式为：
2.如权利要求1所述合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，所述邻硝基甲苯与多硫化钠的摩尔比为1:1～1:2，多硫化钠的X为3-5。
3.如权利要求1所述合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，所述离子液体的摩尔量为邻硝基甲苯的0.01～0.2倍。
4.如权利要求1或2所述合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，所述的醇为甲醇或乙醇或其他醇类。
5.如权利要求1所述合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，反应过程为常压，反应温度为20～120℃。
6.如权利要求1所述合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，反应时间为1～5小时。
7.如权利要求1所述合成邻氨基苯甲醛的方法，其特征在于，反应结束后，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，减压除去溶剂即得到产品。
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