CN106831481B - 一种取代苯肼及其盐的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种取代苯肼及其盐的新的合成方法，即取代苯基二氮烯类化合物经还原反应生成取代苯肼，其中所用还原剂B选自催化加氢体系、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物中的一种或几种。所得取代苯肼可以进一步酸化制得更容易保存运输的取代苯肼盐。本发明所述合成方法具有产率高，成本低，反应时间短，工艺操作及后处理简单，三废少，且产生的废水成分单一，便于回收，处理成本低，符合绿色化学要求。总之，本发明提出的取代苯肼合成方法更适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种取代苯肼及其盐的新的合成方法，属于中间体合成技术领域。
背景技术
取代苯肼是一类广泛应用于医药、农药、染料领域中非常重要的中间体。目前取代苯肼的合成主要有以下两种方式：(一)以取代苯胺为原料，与亚硝酸钠在酸性介质中低温下进行重氮化反应，生成重氮盐，然后利用氯化亚锡和浓盐酸还原得到相应的取代苯肼。这种工艺的缺点是氯化亚锡毒性大且价格昂贵，对操作者的身体和环境都存在较大的危害，而且工艺会产生大量的废酸水，废渣，处理成本很高，因此不适合大规模工业化生产。(二)以取代苯胺为原料，与亚硝酸钠在酸性介质中低温下进行重氮化反应，生成重氮盐，然后用亚硫酸钾还原生成偶氮磺酸盐，再使用连二亚硫酸钠还原，最后使用盐酸酸化得到相应的取代苯肼盐酸盐。但该工艺必须采用新鲜制备的亚硫酸钾才能获得目标产物，导致生产成本大大提高；而且制备亚硫酸钾所需的二氧化硫气体对人体、环境危害很大，这对生产过程中工人防护设备及操作要求很高，同时对生产设备的密封性和耐腐蚀性等也提出了较高的要求，这无疑将大大增加了环保和工艺设备成本；另外，该工艺过程中用到大量的还原剂，产生较多的酸性、含盐类废水，且多种盐类与焦硫类物质混杂，处理成本很高，难以回收利用；此外，该工艺还需要使用的连二亚硫酸钠比较危险，操作使用过程非常繁琐，产生三废量大，后处理困难，不符合绿色环保化学的概念。由此可见，现有的取代苯肼合成方法要么使用毒性较大的且价格昂贵的试剂，污染环境，要么工艺操作危险，三废量大。
因此，工业生产中迫切需要一种新的取代苯肼的合成方法。
发明内容
针对现有取代苯肼合成过程中存在的上述问题，本发明特提出一种新的取代苯肼及其盐的合成方法，使用一种更加绿色有效的还原体系还原取代苯基二氮烯类化合物得到取代苯肼。本方法具有产率高，成本低，反应时间短，同时工艺操作及后处理简单，三废少，且产生的废水成分单一，便于处理，催化剂回收套用方便，更加符合绿色环保化学要求。总之，本发明提出的取代苯肼合成方法更适合大规模工业化生产。
本发明所述取代苯肼的合成方法具体为：在溶剂中，取代苯基二氮烯类化合物在还原剂B作用下经还原反应生成取代苯肼，所述还原剂B选自催化加氢体系、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物中的至少一种；
所述取代苯基二氮烯类化合物结构式如下；
式中，X代表氢，磺酸及其盐或酯，亚磺酸及其盐或酯，盐酸，硫酸，磷酸及其盐或酯，亚磷酸及其盐或酯，次磷酸及其盐或酯，甲酸及其盐或酯，氯，溴，碘，硝基；
R1、R2、R3、R4、R5各自独立地代表H，C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基，氟，氯，溴，碘；且R1、R2、R3、R4、R5不同时为H。
优选地，当R1为C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基时，R4为C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基；
或者，当R1、R5各自独立代表C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基时，R3为C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基；
或者，R1，R3同时为氟，氯，溴。
或者，所述R1、R2、R3、R4、R5各自独立代表C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，C6-C18芳基，氟，氯，溴，碘。
作为本发明的一个实施方式，当所述R1、R3各自独立的代表氟，氯，溴，碘时，R2、R4、R5均为H。
作为本发明的又一个实施方式，当所述R1为C1-C5烷氧基，且R4为C1-C5烷基时，R2、R3、R5均为H。
作为本发明的又一个实施方式，当所述R2为C1-C5烷氧基时，R1、R3、R4、R5均为H。
作为本发明的又一个实施方式，当所述R2为芳基时，R1、R3、R4、R5均为H。
作为本发明的又一个实施方式，当所述R1为C1-C5烷氧基，且R4为芳基时，R2、R3、R5均为H。
更优选地，所述取代苯肼为2-甲氧基-5-甲基苯肼、2-甲氧基-5-苯基苯肼、3-苯基苯肼、3-甲氧基苯肼、2，4-二氯苯肼。
在所述取代苯肼合成方法中，所述催化加氢体系所使用的催化剂选自钯碳，雷尼镍，铂碳，铑碳，，钌碳，铱碳，负载型铜催化剂，负载型镍催化剂中的一种或多种。使用这类催化剂能够更加清洁，后处理更简单，有利于大规模工业化生产。
当所述还原剂B为催化加氢体系时，反应需在高压釜内进行，所述氢气的通入量与催化剂用量可根据底物活性的不同而有所差异，就本发明而言，通入的氢气使体系优选压力范围0.5MPa-15MPa。
在所述取代苯肼合成方法中，所述甲酸盐包括但不限于甲酸铵，甲酸钠，甲酸钾；所述甲酸酯类化合物包括但不限于甲酸甲酯，甲酸乙酯，甲酸丙酯，甲酸异丙酯，甲酸丁酯，甲酸异丁酯。本发明采用甲酸、甲酸盐及甲酸酯类化合物作为还原剂具有处理方便，副产物少的特点，有利于大规模工业化生产。所述还原剂B为甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物时，其用量取决于底物的活性，在本发明中取代苯基重氮盐与还原剂B的摩尔比1：1至1：20，优选为1：1至1：10。
在所述取代苯肼合成方法中，所述还原反应是在溶剂中进行；所述溶剂优选极性溶剂，包含但不限于二甲基亚砜，乙腈，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，环丁砜，聚乙二醇，乙酸乙酯，水，甲醇，乙醇；
进一步优选水、醇；
更进一步优选水或/和甲醇。
在所述取代苯肼合成方法中，所述反应温度在20-150℃之间；优选反应温度为40-120℃。
在所述取代苯肼合成方法中，还包括所述取代苯基二氮烯类化合物的制备方法：将还原剂A配制成水溶液，再将取代苯基重氮盐滴加到还原剂A的水溶液中，滴加过程中须控制反应体系温度在-10～10℃之间，控制反应体系pH在4-10之间，然后加热反应生成取代苯基二氮烯类化合物；所述还原剂A选自亚硫酸盐，焦硫酸盐，亚硫酸氢盐中的至少一种。
本申请所述取代苯基二氮烯类化合物可直接采用本领域技术人员所掌握的方法制备得到。但采用上述方法制备取代苯基二氮烯类化合物具有工艺操作简单，对合成设备要求低，原料来源广泛等优点，更有利于大规模工业化生产。
此外，为了更有利于反应进行，提高产物收率/产率，本申请所述取代苯基二氮烯类化合物结构式中X优选为氢，磺酸及其盐或酯，亚磺酸及其盐或酯，盐酸，硫酸，甲酸及其盐或酯，氯，溴，碘，硝基。
在取代苯基二氮烯类化合物合成方法中，所述亚硫酸盐包括但不限于亚硫酸钾，亚硫酸钠，亚硫酸铵等；所述焦硫酸盐包括但不限于焦硫酸钾，焦硫酸钠等；所述亚硫酸氢盐包括但不限于亚硫酸氢钾，亚硫酸氢钠，亚硫酸氢铵等。
在取代苯基二氮烯类化合物合成方法中，取代苯基重氮盐与还原剂A的摩尔比为1：(1-5)。
在取代苯基二氮烯类化合物合成方法中，反应过程中所用的PH调节剂为氢氧化钠，氢氧化钾，氨水，氢氧化钙，氢氧化钡，碳酸钠，碳酸钾，碳酸氢钠，碳酸氢钾中的一种。
在取代苯基二氮烯类化合物合成方法中，所述反应温度在20-150℃之间；优选反应温度为40-120℃。
在取代苯基二氮烯类化合物合成方法中，最终得到的取代苯基二氮烯类化合物可以通过抽滤或离心分离出来，也可直接使用进行下一步反应。
本发明还提供一种取代苯肼盐的合成方法，具体为将上述合成方法所得的取代苯肼与无机酸或有机酸反应，冷却析晶，得到取代苯肼盐；所述无机酸包含但不限于盐酸，硫酸，磷酸；所述有机酸包含但不限于醋酸，甲酸。
由上述取代苯肼进一步酸化制得的取代苯肼盐优选为2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐、2-甲氧基-5-苯基苯肼硫酸盐、2-甲氧基-5-苯基苯肼甲酸盐、3-苯基苯肼盐酸盐、3-甲氧基苯肼盐酸盐、2，4-二氯苯肼甲酸盐。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
(1)本发明利用氢气作为还原剂，在催化剂作用下还原得到取代苯肼，或者以甲酸、甲酸盐或甲酸酯类化合物为还原剂，在20-150℃下反应得到取代苯肼，两种方式相比现有合成工艺具有安全系数更高，所需工艺时间更短，产率更高(90％-98％)等特点。
(2)本发明所述合成方法产生的废水，废气，废固更少且产生的废水成分单一，便于回收，处理简单，更符合绿色环保化学的要求。
(3)本发明直接采用市售亚硫酸盐进行取代苯基二氮烯类化合物的制备，相比现有偶氮化合物制备技术不仅降低原料、人工防护、环保成本，而且降低对合成设备的要求，工艺操作更加简单，后处理更加方便，更适合大规模工业化生产。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中使用的原料与催化剂均为商业化原料，可采购得到，相关指标信息见表1。
表1
实施例1：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.50mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35.2g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(0.9mol，142g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温至0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6～8之间，滴加完后0℃保温2h，就然后将体系60℃加热1h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液，Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
将体系移至反应釜中，加入钯碳10.6g，通氢气加压至3MPa，加热75℃反应10h，检测反应完全。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，85℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液0℃冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品197g，含量58.5％；收率92.2％，1H NMR(400MHz,DMSO):3.85(s,3H)，7.05(d,J＝12Hz,1H)，7.24–7.34(m,2H)，7.42-7.54(m,3H)，7.68(m,2H)，10.26(brs,3H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例2：2-甲氧基-5-苯基苯肼硫酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钠(1mol，126g，2eq)溶于1000g水中，加稀盐酸调节PH至4-6之间，降温至0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钠中，同时滴加15％氢氧化钠水溶液，维持体系PH在4-6之间，滴加完后保温2h；然后将体系80℃加热1h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加铑碳1.02g，通氢气5MPa，加热100℃反应11h，检测。
向体系中加硫酸(1mol，245g，2eq，40％)，100℃加热，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品205g，含量57.5％；收率94.3％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例3：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-7之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-7之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系80℃加热1h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加钯碳2.12g，通氢气9MPa，加热100℃反应6h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，85℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品210g，含量55％；收率92.4％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例4：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸氢钾(1.5mol，180g，3eq)溶于900g水中，滴加15％氢氧化钾水溶液控制PH至7-9之间，降温至0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸氢钾溶液中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH7-9之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系80℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液，Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气加压8Mpa，加热105℃反应10h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，85℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品195g，含量59.5％；收率92.8％，Mass spectrum:(ES-API)m/z214(M+，30),197(100)。
实施例5：2-甲氧基-5-苯基苯肼甲酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-7之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-7之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系100℃加热1h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加甲酸(2mol，92g，4eq)，加热100℃反应6h，检测。
体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品198g，含量59.5％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例6：2-甲氧基-5-苯基苯肼的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-7之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-7之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系60℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液，Massspectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
将体系移至反应釜中加甲酸甲酯(16mol，960g，4eq)，加热100℃反应10h，检测反应完成。
抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品195g，含量58.7％；收率91.6％，Massspectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例7：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温2h，就然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液，Massspectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
将体系移至反应釜中，加雷尼镍0.58g，通氢气4MPa，加热100℃反应8h，检测。
向体系中通HCl气体，100℃2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品210g，含量57％；收率95.8％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例8：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钠(1.5mol，189g，3eq)溶于1200g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钠溶液中，同时滴加15％氢氧化钠水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温2h，就然后将体系100℃加热3h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加钯碳5.3g，通氢气加压8MPa，加热100℃反应8h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，85℃加热4h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品200g，含量55％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例9：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系。，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸铵(1mol，116g，2eq)溶于800g水中，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸铵中，同时滴加15％氨水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温2h，就然后将体系110℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气8MPa，加热120℃反应8h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品194g，含量57％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例10：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将焦亚硫酸钠(2.5mol，555g，5eq)溶于2000g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到焦亚硫酸钠中，同时滴加15％氢氧化钠水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温3h，就然后将体系80℃加热5h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液,Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气6MPa，加热90℃反应8h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品189g，含量61％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例11：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸氢钾(1mol，120g，2eq)溶于600g水中，调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸氢钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液，Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气加压6MPa，加热100℃反应8h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品190g，含量58.5％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例12：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钠(0.9mol，114g，1.8eq)溶于700g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钠中，同时滴加15％氢氧化钠水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温2h，就然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气加压5MPa，加热130℃反应6h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品203g，含量55.3％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例13：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(1mol，174g，2eq)溶于1000g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系80℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加铂碳0.1g，通氢气加压8MPa，加热100℃反应8h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品195g，含量58.5％；收率91.3％，Mass spectrum:(ES-API)m/z214(M+，30),197(100)。
实施例14：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq,36％)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加入钯碳10.6g，通氢气加压至6MPa，加热120℃反应6h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品189g，含量59.5％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例15：2-甲氧基-5-苯基苯肼盐酸盐的合成
将5-苯基邻茴香胺(0.5mol，106g，1eq，94％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 211(M+，40),183(100)，154(10)。
将亚硫酸钾(1.5mol，261g，3eq)溶于1500g水中，加稀盐酸调节PH至7-9之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH7-9之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，1H NMR(400MHz,DMSO):3.99(s,3H)，7.34–7.48(m,4H)，7.55-7.70(m,3H)，7.87(d,J＝8Hz,1H)；Mass spectrum:(ES-API)m/z 212(M+，80),183(100)，154(10)，75(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加钯碳10.6g，通氢气加压4MPa，加热100℃反应8h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品189g，含量59.7％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 214(M+，30),197(100)。
实施例16：3-苯基苯肼盐酸盐的合成
将3-苯基苯胺(0.50mol，90g，1eq)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与82g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Mass spectrum:(ES-API)m/z 181(M+，30),153(100)。
将亚硫酸钾(1mol，174g，2eq)溶于900g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾溶液中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系90℃加热1h，检测无重氮盐，Mass spectrum:(ES-API)m/z 182(M+，80),153(100)。
将体系移至反应釜中，加钯碳5.3g，通氢气加压4MPa，加热100℃反应7h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品172g，含量60％；收率93.5％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 184(M+，30),167(100)，154(10)。
实施例17：2-甲氧基-5-甲基苯肼盐酸盐的合成
将2-甲氧基-5-甲基苯胺(0.50mol，173g，1eq)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与82g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Massspectrum:(ES-API)m/z 149(M+，30),121(100)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，Mass spectrum:(ES-API)m/z 150(M+，80),121(100)。
将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气加压4MPa，加热80℃反应6h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品157g，含量57％；收率94.9％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 152(M+，30),135(100)。
实施例18：3-甲氧基苯肼盐酸盐的合成
将3-甲氧基苯胺(0.50mol，65.6g，1eq)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与82g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Mass spectrum:(ES-API)m/z 135(M+，30),107(100)。
将亚硫酸钾(0.87mol，144g，1.74eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系60℃加热2h，检测无重氮盐，Mass spectrum:(ES-API)m/z136(M+，80),107(100)。
将体系移至反应釜中，加钯碳1.06g，通氢气加压4MPa，加热90℃反应6h，检测。
向体系中加盐酸(2mol，200g，4eq，36％)，100℃加热2h，体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品130g，含量63％；收率93.8％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 138(M+，30),121(100)。
实施例19：2，4-二氯苯肼合成
将2，4-二氯苯按(0.5mol，81g，1eq，99％)与416g 18％的H2O-HCl(2.0mol，213g，4eq)溶液混合均匀，降温至0～-5℃。称亚硝酸钠(0.51mol，35g，1.02eq)与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系，Mass spectrum:(ES-API)m/z 173(M+，30),145(100)。
将亚硫酸钾(0.9mol，144g，1.8eq)溶于800g水中，加稀盐酸调节PH至6-8之间，降温0℃。将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH6-8之间，滴加完后0℃保温1h，就然后将体系100℃加热1h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液。抽滤，得到黄色滤饼，Mass spectrum:(ES-API)m/z 174(M+，80),145(100)，111(10)。
滤饼加水混匀，将体系移至反应釜中，加甲酸(2mol，92g，4eq)，加热120℃反应8h，检测。
体系澄清，抽滤，滤液冷却析晶；体系抽滤，滤饼湿品201g，含量50％；收率90％，Mass spectrum:(ES-API)m/z 176(M+，30),159(100)，141(30)。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种取代苯肼的合成方法，其特征在于，包括：
(1)取代苯基二氮烯类化合物的制备方法：
所述取代苯基二氮烯类化合物结构为：
所述取代苯基二氮烯类化合物由如下方法制得：
将5-苯基邻茴香胺0.5mol，106g，1eq，94％，与416g 18％的H2O-HCl 2.0mol，4eq，溶液混合均匀，降温至0～-5℃；称亚硝酸钠0.51mol，35g，1.02eq，与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系；
将亚硫酸氢钾1.5mol，180g，3eq，溶于900g水中，滴加15％氢氧化钾水溶液控制PH至7-9之间，降温至0℃；将重氮盐体系滴加到亚硫酸氢钾溶液中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH7-9之间，滴加完后0℃保温1h，然后将体系80℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液；
或者，所述取代苯基二氮烯类化合物由如下方法制得：
将5-苯基邻茴香胺0.5mol，106g，1eq，94％，与416g 18％的H2O-HCl 2.0mol，4eq，溶液混合均匀，降温至0～-5℃；称亚硝酸钠0.51mol，35g，1.02eq，与84g水制备30％水溶液，将溶液缓慢滴加到体系中，1h后检测无原料，得到重氮盐体系；
将亚硫酸钾1.5mol，3eq，溶于1500g水中，加稀盐酸调节PH至7-9之间，降温0℃；将重氮盐体系滴加到亚硫酸钾中，同时滴加15％氢氧化钾水溶液，控制PH7-9之间，滴加完后0℃保温1h，然后将体系90℃加热2h，检测无重氮盐，体系呈黄色悬浮液；抽滤，得到黄色滤饼；
(2)在溶剂中，取代苯基二氮烯类化合物在还原剂B作用下经还原反应生成取代苯肼，所述还原剂B选自催化加氢体系；
所述催化加氢体系中所用催化剂选自钯碳，雷尼镍，铂碳，铑碳，钌碳，铱碳，负载型铜催化剂，负载型镍催化剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述取代苯肼的合成方法，其特征在于，通入氢气后，保持体系压力在0.5MPa-15MPa之间。
3.根据权利要求1或2所述取代苯肼的合成方法，其特征在于，所述反应温度在20-150℃之间。
4.根据权利要求3所述取代苯肼的合成方法，其特征在于，所述反应温度为40-120℃。
5.根据权利要求1所述取代苯肼的合成方法，其特征在于，所述还原反应是在溶剂中进行；所述溶剂为二甲基亚砜，乙腈，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，环丁砜，聚乙二醇，乙酸乙酯，水，甲醇，乙醇。
6.根据权利要求5所述取代苯肼的合成方法，其特征在于，所述溶剂为水、甲醇、乙醇。
7.根据权利要求6所述取代苯肼的合成方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇，或水和甲醇。
8.一种取代苯肼盐的合成方法，其特征在于，包括：
(1)采用权利要求1-7任一所述合成方法制备得到取代苯肼；
(2)所得取代苯肼与无机酸或有机酸反应，得到取代苯肼盐；所述无机酸为盐酸，硫酸，磷酸；所述有机酸为醋酸，甲酸。
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| CN106831481A (zh) | 2017-06-13 |
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