CN107032968A - 一种2,3‑二氯苯甲醛的合成工艺 - Google Patents

一种2,3‑二氯苯甲醛的合成工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种2,3‑二氯苯甲醛的合成工艺，其步骤为：以2,3‑二氯甲苯为原料，溴素为辅料，以偶氮二异丁腈为催化剂，通过双氧水提高溴素利用率，生成的2,3‑二氯溴苄，在30wt%的碳酸钠水溶液下水解成2,3‑二氯苯甲醇，通过溴化氢催化双氧水氧化生成2,3‑二氯苯甲醛，总体收率≥70%，产品纯度≥99.25%。本发明所述工艺原料转化率高、选择性高，同时，降低了副产物的产生，提高了溴素的利用率，降低了溴素的使用量，较传统的金属催化氧化工艺更加绿色环保。

Description

一种2,3-二氯苯甲醛的合成工艺
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种2,3-二氯苯甲醛的合成工艺。
背景技术
2,3-二氯苯甲醛作为合成抗高血压新药非洛地平的中间体以及染料的中间体，是一种重要的芳香醛，在医药和染料中具有广泛的用途。作为有着广泛市场需求的精细化工产品，其高选择性合成工艺的研究具有重要的环境和经济效益。
目前国内已有多家单位能够生产2,3-二氯苯甲醛，大部分的合成工艺是以2,3-二氯苯胺盐酸盐或2,3-二氯甲苯为原料，其中以2,3-二氯甲苯的应用较为广泛。
主要的工艺路线有:（1）2,3-二氯苯胺盐酸盐为原料合成重氮盐，再与甲醛肟反应水解制备2,3-二氯苯甲醛；（2）2,3-二氯甲苯通过光照氯化的方式制备得氯苄经过水解得2,3-二氯苯甲醇，再经硝酸氧化得2,3-二氯苯甲醛，或者深度氯化得苄叉二氯，水解得到2,3-二氯苯甲醛；（3）2,3-二氯甲苯为原料，合成2,3-二氯苯基硝基甲烷，通过高锰酸钾氧化制备得2,3-二氯苯甲醛。以上工艺存在生产控制难度大，选择性难以控制，条件苛刻，工艺复杂，原料利用率低，成本高，质量难以达到要求，环境污染严重等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应条件温和、选择性高、环保、成本低廉、易于实现工业化的2,3-二氯苯甲醛的绿色合成工艺。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明的一种2,3-二氯苯甲醛的合成工艺，包括如下步骤：
（1）溴化反应
于反应釜中加入2,3-二氯甲苯、1,2-二氯乙烷、催化剂偶氮二异丁腈，控制温度在70~85℃，搅拌下滴加溴素，期间不断加入双氧水至溶液红色不再产生，生成2,3-二氯溴苄的反应液；
（2）水解反应
在2,3-二氯溴苄的有机相中加入碳酸钠水溶液，加热回流水解反应，生成2,3-二氯苯甲醇，同时回收1,2-二氯乙烷，通过保温分层分出有机相和水相，其中，有机相主要产物为2,3-二氯苯甲醇，水相为溴化钠水溶液；
（3）在2,3-二氯苯甲醇的有机相中，加入溶剂和催化剂溴化氢水溶液，在25~50℃下滴加双氧水反应，2,3-二氯苯甲醇经GC检测，99.5%以上生成2,3-二氯苯甲醛。
进一步的，步骤（1）中，所述的偶氮二异丁腈的用量为2,3-二氯甲苯质量的1~8%，优选3~5%；溴素的使用量为理论的0.5~0.55当量（即溴素的使用量为不加双氧水时理论消耗的0.5~0.55倍），优选为0.51~0.54当量；所述的1,2-二氯乙烷的用量为2,3-二氯甲苯质量的2~6倍，优选为3~3.5倍。
进一步的，步骤（1）中，所述的溴化温度优选75~80℃。
进一步的，步骤（2）中，所述的碳酸钠的用量为2,3-二氯甲苯质量的60~90%，优选80~90%，回流反应时间为8~12h。
进一步的，步骤（3）中，所述的双氧水的质量浓度为20~50%，优选为27.5%，用量为2,3-二氯甲苯质量的2.2~2.3倍；催化剂溴化氢的用量为2,3-二氯甲苯质量的1~30%，优选4~10%，溴化氢的浓度为20~48%，优选40~48%。
进一步的，步骤（3）中所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、1,4-二氧六环和N-甲基吡咯烷酮等中的任意一种，优选为1,4-二氧六环，溶剂用量为2,3-二氯甲苯质量的2~6倍，优选4~6倍；氧化反应温度优选25~35℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：
1、简化了工艺流程，利用双氧水氧化溴化氢转化为溴素，提高了溴素的原子利用率，降低了生产成本，同时减少了副产无机酸废水的排放。
2、本发明采用双氧水氧化2,3-二氯苯甲醇制备2,3-二氯苯甲醛的工艺，较传统的金属催化氧化工艺更加绿色，反应条件温和可控，避免了金属离子对产品的污染。
3、本发明采用原料易得的催化剂偶氮二异丁腈和溴化氢，易于实现工业化。
具体实施方式
本发明的合成路线如下：
。
以2,3-二氯甲苯为原料，偶氮二异丁腈催化2,3-二氯甲苯溴化生成2,3-二氯苄溴和溴化氢，溴化氢通过双氧水转化为溴素继续参与反应；2,3-二氯溴苄在碳酸钠的水溶液中水解成2,3-二氯苯甲醇，通过溴化氢催化双氧水氧化生成2,3-二氯苯甲醛。
实施例1：
在1L的反应釜中，加入61.5g2,3-二氯甲苯、3.075g偶氮二异丁腈（5%）、215.25g1,2-二氯乙烷，搅拌加热在75℃下开始滴加44g溴素，回流反应至溴素红色褪去，间断滴加136.2g27.5%双氧水继续反应，至溴素红色不再生成。在反应液中加入49.2g30%的碳酸钠水溶液，回流反应8h，同时回收1,2-二氯乙烷。
水解液在80℃保温过滤，有机相加入246g1,4-二氧六环，加入40%的催化剂HBr6.15g，加入27.5%双氧水38.3g，在25℃反应7h。用1,2-二氯乙烷萃取反应体系3次，合并有机相浓缩得2,3-二氯苯甲醛粗品，经过乙醇重结晶得48.19g2,3-二氯苯甲醛，GC纯度99.26%，收率72.1%。
实施例2：
在1L的反应釜中，加入61.5g2,3-二氯甲苯、1.845g偶氮二异丁腈（3%）、184.5g1,2-二氯乙烷，搅拌加热在78℃下开始滴加42.37g溴素，回流反应至溴素红色褪去，间断滴加136.8g27.5%双氧水继续反应，至溴素红色不再生成。在反应液中加入52.275g30%的碳酸钠水溶液，回流反应10h，同时回收1,2-二氯乙烷。
水解液在80℃保温过滤，有机相加入369g1,4-二氧六环，加入40%的催化剂HBr15.375g，加入27.5%双氧水39.156g，在35℃反应7h。用1,2-二氯乙烷萃取反应体系3次，合并有机相浓缩得2,3-二氯苯甲醛粗品，经过乙醇重结晶得46.79g2,3-二氯苯甲醛，GC纯度99.33%，收率70%。
实施例3：
在1L的反应釜中，加入61.5g2,3-二氯甲苯、2.46g偶氮二异丁腈（4%）、210.7g1,2-二氯乙烷，搅拌加热在80℃下开始滴加41.6g溴素，回流反应至溴素红色褪去，间断滴加137g27.5%双氧水继续反应，至溴素红色不再生成。在反应液中加入55.35g30%的碳酸钠水溶液，回流反应12h，同时回收1,2-二氯乙烷。
水解液在80℃保温过滤，有机相加入338.25g1,4-二氧六环，加入48%的催化剂HBr10.25g，加入27.5%双氧水40.2g，在30℃反应7h。用1,2-二氯乙烷萃取反应体系3次，合并有机相浓缩得2,3-二氯苯甲醛粗品，经过乙醇重结晶得47.66g2,3-二氯苯甲醛，GC纯度99.29%，收率71.3%。

Claims (7)

1.一种2,3-二氯苯甲醛的合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）溴化反应
于反应釜中加入2,3-二氯甲苯、1,2-二氯乙烷、催化剂偶氮二异丁腈，控制温度在70~85℃，搅拌下滴加溴素，期间不断加入双氧水至溶液红色不再产生，生成2,3-二氯溴苄的反应液；
（2）水解反应
在2,3-二氯溴苄的有机相中加入碳酸钠水溶液，加热回流水解反应，保温分层，得到含有2,3-二氯苯甲醇的有机相；
（3）在2,3-二氯苯甲醇的有机相中，加入溶剂和催化剂溴化氢水溶液，在25~50℃下滴加双氧水反应，生成目标产物2,3-二氯苯甲醛。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述的偶氮二异丁腈的用量为2,3-二氯甲苯质量的1~8%；溴素的使用量为理论的0.5~0.55当量；所述的1,2-二氯乙烷的用量为2,3-二氯甲苯质量的2~6倍。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述的溴化温度为75~80℃。
4.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述的碳酸钠的用量为2,3-二氯甲苯质量的60~90%。
5.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（2）中，回流反应时间为8~12h。
6.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述的双氧水的质量浓度为20~50%，其用量为2,3-二氯甲苯质量的2.2~2.3倍；所述的溴化氢的浓度为20~48%，其用量为2,3-二氯甲苯质量的1~30%。
7.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、1,4-二氧六环和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种，溶剂用量为2,3-二氯甲苯质量的2~6倍；氧化反应温度为25~35℃。
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