CN105732357A - 2-氯-4氟苯甲酸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了2氯4氟苯甲酸及其制备方法,该方法以间氯苯胺为原料,依次通过2(三甲硅烷基)乙氧甲基氯实现氨基保护,VilsmeierHaack反应实现甲酰化,然后氧化成羧酸,在经过加氢还原硝基,然后进行氟代反应,制备得到2氯4氟苯甲酸。本发明提供的农药中间体2氯4氟苯甲酸,制备简单,适于批量生产,且采用价格低廉的间氯苯胺作为原料,制备过程中采用挥发性小、毒性低的物质作为反应介质,合理控制催化剂、氧化剂的种类和添加量,使得产品的收率达到85%以上。
Description
技术领域:
本发明涉及生物医药技术领域,具体的涉及医药中间体2-氯-4氟苯甲酸及其合成方法。
背景技术:
2-氯-4氟苯甲酸是一种重要的药物、农药中间体,同时也可以用于液晶材料,具有价值高、市场前景好的优点。从生理学的水平看,含氟药物和一般的无机药物相比,具有更好的生物穿透性,有更好的与目标器官作用的选择性,通常会使用的剂量大大降低。因而氟被广泛用于合成具有特殊疗效的含氟医药品的制备。而且含氟化合物对环境的污染小、用量少、药效高、毒性低、副作用小和代谢能力强等特点,所以含氟药物及中间体的发展很迅速,并深受世人所青睐。但目前国内对2-氯-4氟苯甲酸的传统合成工艺,通常采用重铬酸盐为氧化剂,但是重铬酸盐毒性很大,对环境污染很严重,且产品收率很低。
发明内容:
本发明的目的是提供医药中间体2-氯-4氟苯甲酸及其制备方法,该制备方法简单,适于批量生产,且采用价格低廉的间氯苯胺作为原料,制备过程中采用挥发性小、毒性低的物质作为反应介质,合理控制催化剂、氧化剂的种类和添加量,使得产品的收率达到85%以上。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,包括以下步骤:
(1)以间氯苯胺为原料,依次加入碳酸钾、碘化钾、离子液体和去离子水,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯,滴加完毕后,反应1-3h,冷却至室温,1000-2000转/分的状态下边搅拌边加入冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺;
(2)向步骤(1)得到的N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺加入离子液体和水溶解,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应2-5h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛;
(3)向步骤(2)得到的4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛加入双氧水、有机溶剂和三苯基膦氯化铑,反应1-5h,在室温下通入氢气,再升温至50-70℃,在5-10个大气压下反应5-8小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸;
(4)向步骤(3)得到的4-氨基-2-氯苯甲酸中加入离子液体和水,升温至40-50℃,继续加入双氧水,反应2-3h,继续加入氟化钾和磷钨杂多酸铵盐,搅拌1-3h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸。
作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述间氯苯胺与离子液体、水的质量比为1-5:10:50。
作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,间氯苯胺与2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯的摩尔比为2.5-2.8:1。
作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯的滴加速度为0.35-1mL/min。
作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述四氯化钛的滴加速度为0.25-0.5mL/min。
作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述有机溶剂为无水乙酸、异丙醇、DMF、乙醇、乙二醇中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述三苯基膦氯化铑的用量为4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛和有机溶剂总重量的0.005-0.008倍。
作为上述技术方案的优选,步骤(4)中,所述4-氨基-2-氯苯甲酸、氟化钾的摩尔比为2-3:1。
作为上述技术方案的优选,步骤(4)中,所述4-氨基-2-氯苯甲酸和双氧水的摩尔比为0.1-0.6:1。
作为上述技术方案的优选,步骤(4)中,所述磷钨杂多酸铵盐的用量为4-氨基-2-氯苯甲酸、离子液体、水和氟化钾总重量的0.001-0.005倍。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明采用的反应介质为离子液体和水,挥发性低,对环境无害,且可回收,大大减少了生产成本;
(2)本发明采用磷钨杂多酸铵盐、三苯基膦氯化铑作为催化剂,催化效率高,反应条件温和,且催化剂成本低;
(3)本发明采用双氧水作为氧化剂,氧化效率高,且双氧水对环境无害;
(4)本发明通过合理控制催化剂、氧化剂的种类和用量,控制工艺条件,使得产品的纯度和收率大大提高。
具体实施方式:
为了更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
(1)N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺的制备
在四口烧瓶中加入间氯苯胺1mol,碳酸钾2mol、碘化钾0.02mol、离子液体10mol和去离子水50mol,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯0.36mol,滴加完毕后,反应1h,冷却至室温,1000转/分的状态下边搅拌边加入3L冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,后干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺,收率90.5%;
(2)4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛的制备
向500mL四口烧瓶中加入N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺0.65mol、离子液体5mol和水溶解50mol,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应2h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛,收率91.2%;
(3)4-氨基-2-氯苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛0.3mol,双氧水0.05mol,有机溶剂500mL和三苯基膦氯化铑0.01mol,反应1h,在室温下通入氢气,再升温至50℃,在5-10个大气压下反应5小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸,收率95.6%;
(4)2-氯-4-氟苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-氨基-2-氯苯甲酸0.3mol,离子液体3mol和水50mol,升温至40℃,加入过氧化氢1mol,反应2h,继续加入氟化钾5mol和磷钨杂多酸铵盐0.05mol,搅拌1h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸,收率96.9%。
实施例2
(1)N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺的制备
在四口烧瓶中加入间氯苯胺5mol,碳酸钾5mol、碘化钾0.05mol、离子液体10mol和去离子水50mol,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯2mol,滴加完毕后,反应3h,冷却至室温,2000转/分的状态下边搅拌边加入3L冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,后干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺,收率92.5%;
(2)4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛的制备
向500mL四口烧瓶中加入N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺1mol、离子液体5mol和水溶解50mol,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应5h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛,收率91.8%;
(3)4-氨基-2-氯苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛0.6mol,双氧水1mol,有机溶剂500mL和三苯基膦氯化铑0.03mol,反应5h,在室温下通入氢气,再升温至70℃,在5-10个大气压下反应8小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸,收率93.6%;
(4)2-氯-4-氟苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-氨基-2-氯苯甲酸0.56mol,离子液体3mol和水50mol,升温至40-50℃,加入过氧化氢3mol,反应3h,继续加入氟化钾5mol和磷钨杂多酸铵盐0.08mol,搅拌3h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸,收率97.5%。
实施例3
(1)N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺的制备
在四口烧瓶中加入间氯苯胺2mol,碳酸钾3mol、碘化钾0.03mol、离子液体10mol和去离子水50mol,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯0.38mol,滴加完毕后,反应1.5h,冷却至室温,1500转/分的状态下边搅拌边加入3L冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,后干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺,收率93.3%;
(2)4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛的制备
向500mL四口烧瓶中加入N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺0.7mol、离子液体5mol和水溶解50mol,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应3h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛,收率92.4%;
(3)4-氨基-2-氯苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛0.4mol,双氧水0.06mol,有机溶剂500mL和三苯基膦氯化铑0.015mol,反应2h,在室温下通入氢气,再升温至60℃,在5-10个大气压下反应5.5小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸,收率90.8%;
(4)2-氯-4-氟苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-氨基-2-氯苯甲酸0.35mol,离子液体3mol和水50mol,升温至40℃,加入过氧化氢1.5mol,反应2.2h,继续加入氟化钾5mol和磷钨杂多酸铵盐0.06mol,搅拌1.5h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸,收率96.9%。
实施例4
(1)N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺的制备
在四口烧瓶中加入间氯苯胺3mol,碳酸钾3.5mol、碘化钾0.035mol、离子液体10mol和去离子水50mol,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯0.5mol,滴加完毕后,反应2h,冷却至室温,2000转/分的状态下边搅拌边加入3L冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,后干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺,收率92.2%;
(2)4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛的制备
向500mL四口烧瓶中加入N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺0.75mol、离子液体5mol和水溶解50mol,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应3.5h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛,收率91.2%;
(3)4-氨基-2-氯苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛0.45mol,双氧水0.07mol,有机溶剂500mL和三苯基膦氯化铑0.02mol,反应3h,在室温下通入氢气,再升温至50℃,在5-10个大气压下反应6小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸,收率94.5%;
(4)2-氯-4-氟苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-氨基-2-氯苯甲酸0.4mol,离子液体3mol和水50mol,升温至40-50℃,加入过氧化氢2mol,反应2.4h,继续加入氟化钾5mol和磷钨杂多酸铵盐0.065mol,搅拌2h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸,收率97.3%。
实施例5
(1)N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺的制备
在四口烧瓶中加入间氯苯胺4mol,碳酸钾4mol、碘化钾0.04mol、离子液体10mol和去离子水50mol,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯1.3mol,滴加完毕后,反应2.5h,冷却至室温,1500转/分的状态下边搅拌边加入3L冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,后干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺,收率90.5%;
(2)4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛的制备
向500mL四口烧瓶中加入N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺0.85mol、离子液体5mol和水溶解50mol,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应4h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛,收率89.9%;
(3)4-氨基-2-氯苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛0.5mol,双氧水0.08mol,有机溶剂500mL和三苯基膦氯化铑0.025mol,反应4h,在室温下通入氢气,再升温至60℃,在5-10个大气压下反应7小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸,收率93.6%;
(4)2-氯-4-氟苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-氨基-2-氯苯甲酸0.45mol,离子液体3mol和水50mol,升温至40-50℃,加入过氧化氢2.2mol,反应2.6h,继续加入氟化钾5mol和磷钨杂多酸铵盐0.065mol,搅拌2.5h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸,收率95.5%。
实施例6
(1)N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺的制备
在四口烧瓶中加入间氯苯胺4.5mol,碳酸钾4.5mol、碘化钾0.045mol、离子液体10mol和去离子水50mol,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯1.6mol,滴加完毕后,反应2h,冷却至室温,1000转/分的状态下边搅拌边加入3L冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,后干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺,收率96%;
(2)4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛的制备
向500mL四口烧瓶中加入N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺0.95mol、离子液体5mol和水溶解50mol,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应4.5h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,滤饼用5×100mL去离子水清洗,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛,收率91.2%;
(3)4-氨基-2-氯苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛0.55mol,双氧水0.5mol,有机溶剂500mL和三苯基膦氯化铑0.02mol,反应4.5h,在室温下通入氢气,再升温至70℃,在5-10个大气压下反应7.5小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸,收率96.5%;
(4)2-氯-4-氟苯甲酸的制备
向四口烧瓶中加入4-氨基-2-氯苯甲酸0.45mol,离子液体3mol和水50mol,升温至40-50℃,加入过氧化氢2.5mol,反应2.8h,继续加入氟化钾5mol和磷钨杂多酸铵盐0.075mol,搅拌2h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸,收率97.2%。
Claims (10)
1.2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以间氯苯胺为原料,依次加入碳酸钾、碘化钾、离子液体和去离子水,溶解后将反应液加热至100℃,滴加2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯,滴加完毕后,反应1-3h,冷却至室温,1000-2000转/分的状态下边搅拌边加入冰水,降温至2-3℃,继续搅拌,析出固体,静置,抽滤,干燥,得到N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺;
(2)向步骤(1)得到的N,N-二(三甲硅烷基)乙氧甲基-3-氯苯胺加入离子液体和水溶解,滴加四氯化钛,滴加结束后,反应2-5h,反应结束后倒入冰碱水,搅拌、静置、抽滤,干燥后得到4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛;
(3)向步骤(2)得到的4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛加入双氧水、有机溶剂和三苯基膦氯化铑,反应1-5h,在室温下通入氢气,再升温至50-70℃,在5-10个大气压下反应5-8小时,反应结束后,过滤,滤液在减压下回收溶剂,干燥后得到4-氨基-2-氯苯甲酸;
(4)向步骤(3)得到的4-氨基-2-氯苯甲酸中加入离子液体和水,升温至40-50℃,继续加入双氧水,反应2-3h,继续加入氟化钾和磷钨杂多酸铵盐,搅拌1-3h,过滤,滤液在减压下除去溶剂,干燥得到2-氯-4-氟苯甲酸。
2.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述间氯苯胺与离子液体、水的摩尔比为1-5:10:50。
3.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,间氯苯胺与2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯的摩尔比为2.5-2.8:1。
4.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述2-(三甲硅烷基)乙氧甲基氯的滴加速度为0.35-1mL/min。
5.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述四氯化钛的滴加速度为0.25-0.5mL/min。
6.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述有机溶剂为无水乙酸、异丙醇、DMF、乙醇、乙二醇中的一种或多种混合。
7.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述三苯基膦氯化铑的用量为4-二(三甲硅烷基)乙氧甲基氨基-2-氯苯甲醛和有机溶剂总重量的0.005-0.008倍。
8.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述4-氨基-2-氯苯甲酸、氟化钾的摩尔比为2-3:1。
9.如权利要求1所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法,步骤(4)中,所述4-氨基-2-氯苯甲酸和双氧水的摩尔比为0.1-0.6:1;所述磷钨杂多酸铵盐的用量为4-氨基-2-氯苯甲酸、离子液体、水、双氧水和氟化钾总重量的0.001-0.005倍。
10.权利要求1-9中任一项所述的2-氯-4氟苯甲酸的制备方法所制备得到的2-氯-4氟苯甲酸。
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