CN108558672B - 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法 - Google Patents

2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108558672B
CN108558672B CN201810644915.4A CN201810644915A CN108558672B CN 108558672 B CN108558672 B CN 108558672B CN 201810644915 A CN201810644915 A CN 201810644915A CN 108558672 B CN108558672 B CN 108558672B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitro
acid
trifluoromethylbenzoic acid
trifluoromethyl
isomers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810644915.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108558672A (zh
Inventor
梁维平
曾伟
徐勇
姚中伟
左翔
程柯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lier Chemical Co Ltd
Guangan Lier Chemical Co Ltd
Original Assignee
Lier Chemical Co Ltd
Guangan Lier Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lier Chemical Co Ltd, Guangan Lier Chemical Co Ltd filed Critical Lier Chemical Co Ltd
Priority to CN201810644915.4A priority Critical patent/CN108558672B/zh
Publication of CN108558672A publication Critical patent/CN108558672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108558672B publication Critical patent/CN108558672B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06—Preparation of nitro compounds
    • C07C201/08—Preparation of nitro compounds by substitution of hydrogen atoms by nitro groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，属于有机合成技术领域。本发明要解决的是本发明所要解决的是现有技术生产2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲酸及其异构体原料昂贵，收率偏低的问题。本发明为解决上述技术问题提供了一种2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，该方法包括以下步骤：以4‑三氟甲基苯甲腈原料，在硝化剂作用下，一步反应得到2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲酸和3‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲酸。本发明方法仅需一步反应，即能得到2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲酸及其异构体，操作简便，反应步骤短，且收率高，适于工业化生产。

Description

2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及一种2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法。
背景技术
2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸是重要的是医药和农药中间体，其异构体4-三氟甲基-3-硝基苯甲酸也有潜在的类似价值。
US4845279公开了一种制备4-三氟甲基-2-硝基苯甲酸及其异构体4-三氟甲基-3-硝基苯甲酸的方法。该方法以4-三氟甲基-苯甲酰卤或4-三氟甲基-三卤甲苯为原料，通过硝化剂硝化起始原料，同时将甲酰卤基或三卤甲基水解为羧基，制备得到4-三氟甲基-2-硝基苯甲酸及其异构体4-三氟甲基-3-硝基苯甲酸。该方法原料价格昂贵，并且仅能使4-三氟甲基-2-硝基苯甲酸和4-三氟甲基-3-硝基苯甲酸的总收率达到70～76％，收率并不能让人满意。
发明内容
本发明所要解决的是现有技术生产2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体原料昂贵，收率偏低的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，该方法包括以下步骤：以4-三氟甲基苯甲腈原料，在硝化剂作用下，一步反应得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸。
其中，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，操作步骤为：将硝化剂滴加入4-三氟甲基苯甲腈中，滴毕反应1～12h，经后处理，得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸。
其中，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述硝化剂中含有硝酸组分；优选的，硝酸为浓硝酸或发烟硝酸。
进一步的，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述硝化剂中还含有硫酸组分；优选的，硫酸为浓硫酸或发烟硫酸。
其中，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～5：1。
优选的，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～2.5：1。
其中，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述反应的温度为10～150℃。
优选的，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述反应的温度为40～100℃。
更优选的，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述反应的温度为60～70℃。
最优选的，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述反应的温度为70℃。
优选的，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述反应的时间为3～7h。
上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，反应在无溶剂条件下或卤代烃溶剂中进行；优选的，卤代烃溶剂为二氯甲烷或1，2-二氯乙烷。
其中，上述所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法中，所述有机溶剂与4-三氟甲基苯甲腈的体积质量比为2～10mL：1g。
本发明的有益效果是：
本发明方法以4-三氟甲基苯甲腈原料，在硝化剂作用下，仅需一步反应，即能得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体；本发明方法原料廉价，操作简便，反应步骤短，且收率高，适于工业化生产。
具体实施方式
具体的，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，该方法包括：以4-三氟甲基苯甲腈原料，在硝化剂作用下，一步反应得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸。
本发明的反应式如下：
Figure GDA0001728515480000021
本发明以4-三氟甲基苯甲腈为原料，由于存在反应选择性问题，氰基在酸性条件水解为羧基通常是较为困难的，即在一般情况下得到酰胺和羧酸的混合物，而想要提高生成羧酸的选择性，则需较苛刻的水解条件，如高浓度强酸或高温。试验发现，如果将4-三氟甲基苯甲腈与浓硫酸在较为温和的反应条件下(如70℃)进行反应，仅能得到4-三氟甲基苯甲酰胺，无法得到4-三氟甲基苯甲酸；因此采用先水解、再硝化的方式，难以在温和的反应条件下得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体。
后来通过大量的实验研究，发明人创造性地将4-三氟甲基苯甲腈和硝化剂直接进行反应，却能一步得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体；并且，通过工艺优化，4-三氟甲基-2-硝基苯甲酸和4-三氟甲基-3-硝基苯甲酸的总收率可达90％以上。
本发明制备2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的操作步骤为：将硝化剂滴加入4-三氟甲基苯甲腈中，滴毕反应1～12h，经后处理，得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸；在优化的条件下，后处理可直接采用萃取，即可得到高纯度的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体。
本发明所使用的硝化剂可采用本领域常用硝化剂，所述硝化剂中含有硝酸组分；硝酸优选为浓硝酸或发烟硝酸中的至少一种；硝化剂中还可以含有硫酸组分；硫酸优选为浓硫酸或发烟硫酸中的至少一种；所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～5：1；优选的，所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～2.5：1。
采用4-三氟甲基苯甲腈和硝化剂直接进行反应，反应温度可以为10～150℃；优选的，所述反应温度为40～100℃；更优选的，所述反应温度为60～70℃；最优选的，所述反应温度为70℃。
本发明方法制备2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体时，优选反应时间为3～7h。
本发明方法中，反应可在无溶剂条件下进行，还可以在卤代烃溶剂中进行，将4-三氟甲基苯甲腈加入卤代烃溶剂中，再滴加硝化剂；优选的，所述卤代烃溶剂为二氯甲烷或1，2-二氯乙烷；所述卤代烃溶剂与4-三氟甲基苯甲腈的体积质量比为2～10mL：1g。
本发明方法能够以高收率制备得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体(3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸)的混合物，两者沸点和酸碱性存在较大差异，需要时，可利用此性质分离两个化合物，如采用精馏。
优选的，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，包括以下步骤：将硝化剂滴加入4-三氟甲基苯甲腈中，滴毕，70℃反应3～7h，经后处理，得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸；所述硝化剂与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～2.5：1；在优化的条件下，后处理可直接采用萃取，即可得到高纯度的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体。
下面通过试验例和实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
本发明实施例中硝化剂为发烟硝酸与浓硫酸的混酸，其具体配制方法如下：向单口瓶中加入60g浓硫酸(98％)，冰浴下搅拌，再慢慢滴加20g发烟硝酸(95％)，混合均匀即得，混酸的密度为1.7g/mL。
试验例
向三口瓶中加入5g 4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL浓硫酸，升温至70℃反应7h，结束反应。加入30mL水和30mL乙酸乙酯，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得5g 4-三氟甲基苯甲酰胺，产率90％。
实施例1
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，30mL二氯甲烷，再滴加入10mL硝化剂，升温至40℃，磁力搅拌7h，结束反应；加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得5.2g粘稠液体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量14％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量10％。
实施例2
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，30mL 1，2-二氯乙烷，再滴加入10mL硝化剂，升温至40℃，磁力搅拌7h，结束反应；加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得5.3g粘稠液体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量15％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量11％。
实施例3
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，30mL 1，2-二氯乙烷，再滴加入10mL硝化剂，升温至70℃，磁力搅拌3h，结束反应；加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得5.6g粘稠液体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量50％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量34％。
实施例4
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至40℃，磁力搅拌7h，结束反应；加入30mL水和30mL乙酸乙酯，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得5.5g粘稠液体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量44％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量30％。
实施例5
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至50℃，磁力搅拌7h，结束反应。加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得5.9g粘稠液体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量50％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量35％。
实施例6
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至60℃，磁力搅拌7h，结束反应。加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得6.1g粘稠液体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量57％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量40％。
实施例7
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至70℃，磁力搅拌7h，结束反应。加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得6.5g固体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量58％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量42％。
实施例8
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至70℃，磁力搅拌5h，结束反应。加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得6.5g固体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量58％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量42％。
实施例9
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至70℃，磁力搅拌3h，结束反应。加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得6.5g固体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量58％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量42％。
实施例10
向三口瓶中加入5g4-三氟甲基苯甲腈，再滴加入10mL硝化剂，升温至70℃，磁力搅拌3h，结束反应。加入30mL水，分液，取有机层，水层用30mL乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得6.2g固体，液相215nm检测，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量48％，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸含量34％。
实施例1～10的反应条件及结果如表1所示。
表1实施例1～10的反应条件及结果
Figure GDA0001728515480000051
Figure GDA0001728515480000061
从实施例1～10及表1数据可知，比较实施例1、2、4得出，在其它条件相同，用二氯甲烷、1，2-二氯乙烷作溶剂和无溶剂三种情况下反应7h，无溶剂得到的硝基苯甲酸最高；比较实施例4、5、6、7，在其它条件相同，分别40℃、50℃、60℃和70℃反应7h，40℃和50℃明显差于60和70℃；比较实施例7、8、9得出，在其它条件相同情况下，在70℃下反应3h，5h，7h，得到2种硝基苯甲酸的比例和产率均差别不大；此外，从实际出发，总收率相当时，2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸收率越高越好。

Claims (9)

1.2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以4-三氟甲基苯甲腈原料，在硝化剂作用下，一步反应得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸；所述反应的温度为40～150℃；反应在无溶剂条件下进行。
2.根据权利要求1所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：操作步骤为：将硝化剂滴加入4-三氟甲基苯甲腈中，滴毕反应1～12h，经后处理，得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸。
3.根据权利要求1或2所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述硝化剂中含有硝酸组分。
4.根据权利要求3所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述硝化剂中还含有硫酸组分。
5.根据权利要求3所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～5：1。
6.根据权利要求4所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～5：1。
7.根据权利要求5或6所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述硝化剂中硝酸与4-三氟甲基苯甲腈的摩尔比为0.9～2.5：1。
8.根据权利要求1或2所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为40～100℃。
9.根据权利要求1或2所述的2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法，其特征在于：所述反应的时间为3～7h。
CN201810644915.4A 2018-06-21 2018-06-21 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法 Active CN108558672B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810644915.4A CN108558672B (zh) 2018-06-21 2018-06-21 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810644915.4A CN108558672B (zh) 2018-06-21 2018-06-21 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108558672A CN108558672A (zh) 2018-09-21
CN108558672B true CN108558672B (zh) 2021-04-30

Family

ID=63554103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810644915.4A Active CN108558672B (zh) 2018-06-21 2018-06-21 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108558672B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845279A (en) * 1986-12-23 1989-07-04 Central Glass Company, Limited Method of preparing 4-trifluoromethyl-2-nitrobenzoic acid and novel isomer
CN101238127A (zh) * 2005-05-20 2008-08-06 艾伦托斯制药控股公司 嘧啶或三嗪稠合的二环金属蛋白酶抑制剂
CN101870653A (zh) * 2009-04-23 2010-10-27 上海合全药业有限公司 一种2-甲基-3-氟-6-硝基苯甲酸的合成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845279A (en) * 1986-12-23 1989-07-04 Central Glass Company, Limited Method of preparing 4-trifluoromethyl-2-nitrobenzoic acid and novel isomer
CN101238127A (zh) * 2005-05-20 2008-08-06 艾伦托斯制药控股公司 嘧啶或三嗪稠合的二环金属蛋白酶抑制剂
CN101870653A (zh) * 2009-04-23 2010-10-27 上海合全药业有限公司 一种2-甲基-3-氟-6-硝基苯甲酸的合成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An efficient synthesis of 2,4-dichloro-3,5-difluorobenzoic acid;Zhou, Weiyou等;《Journal of Chemical Research》;20151231;第39卷(第7期) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108558672A (zh) 2018-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115417797A (zh) 一种联苯肼酯的制备方法
CN102746161A (zh) 一种1，8-萜二胺合成的方法
WO2024131498A1 (zh) 一种芳基硼酸的制备方法及纯化方法
CN108558672B (zh) 2-硝基-4-三氟甲基苯甲酸及其异构体的制备方法
CN101200434A (zh) (z)-7-氯-((s)-2,2-二甲基环丙烷酰胺基)-2-庚烯酸的制备方法
CN101591328A (zh) 一种2-溴噻吩及其衍生物的化学合成方法
CN108164423B (zh) 一种盐酸萘替芬的制备方法
CN106905161B (zh) 一种2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸的合成方法
CN102675148B (zh) 对羟基苯乙腈的制备方法
CN111777520B (zh) 多位取代的二甲氨基苯基乙酸类化合物的合成方法
CN104402813B (zh) 一种索拉非尼的制备方法
CN107903203B (zh) 一种3，4-双硝基邻苯二甲酰亚胺的合成方法
JPS63145262A (ja) トリフルオロメチルベンゾニトリルの製造方法
US20050165256A1 (en) Method for preparing 13 5-triaminobenzene and hydrolyzing it into high-purity phloroglucinal
TW200804247A (en) Process of producing O-methyl-N-nitroisourea
CN110172023A (zh) 一种绝热硝化制备单硝基甲苯的方法
JP6304033B2 (ja) 有機シリルアミン化合物の製造方法
CN102731236B (zh) α-氨基环腈类化合物的制备方法
CN108892641B (zh) 一种氢溴酸高乌甲素的制备方法
CN117756625B (zh) 一种邻乙氧基苯甲酰氯的制备方法
CN117003670A (zh) 一种4-溴-2,6-二氟苯腈的制备工艺
CN108558696B (zh) 一种乙硝胺的制备方法
CN106977535A (zh) 一种合成2‑氰基3‑氟苯硼酸工艺
CN106966926B (zh) 一种lcz696中间体的制备方法
JP3927835B2 (ja) ヨウ化芳香族化合物ジアセテートの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant