一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法。
背景技术
对氟硝基苯类化合物是制备医药、农药、染料以及感光材料的重要中间体,广泛应用于合成抗菌类西药和高效除草剂等。其中,1-硝基-2-乙基-4-氟苯是对氟硝基苯类化合物中的重要组成部分,其常规的合成路线是以2-硝基-5-氟苯胺为原料,经重氮化、根岸偶联两步反应得到目标产物,但该合成路线中所用到的试剂成本高,产物收率低,工艺路线安全性欠佳;尤其是第二步的根岸偶联反应,有机锌试剂在镍或钯配合物的催化下与卤代芳烃发生偶联反应,催化剂价格昂贵,且反应过程有明显的积聚放热现象,具有一定的危险性,对反应装置和操作人员的处理能力具有极高的要求,而且最终产物难以纯化,只适合于实验室不计成本的小量制备,无法实现公斤级放大,更加难以实现工业化规模化生产。
因此,开发一种产物收率高、纯度高、成本低、工艺安全性好的1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,以实现1-硝基-2-乙基-4-氟苯的工业化放大生产,是本领域的研究重点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,通过合成路线的特殊设计,使工艺路线更加安全,原料成本降低,产物的收率和纯度高,适宜于工业放大生产。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)间氟苯乙酮与硝化试剂发生硝化反应,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮。
(2)步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮与还原剂发生还原反应,得到产物4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯。
(3)步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯进行碘化反应,得到4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯。
(4)步骤(3)得到的4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯与还原剂发生还原反应,得到所述1-硝基-2-乙基-4-氟苯。
所述制备方法的反应式如下:
本发明提供的1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法以间氟苯乙酮为起始原料,依次经过硝化、还原、碘化、还原四个步骤得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯,所述制备方法通过合成路线的特殊设计显著提升了工艺的安全性,使制备条件更加温和,不涉及高温、高压以及大量放热等具有危险性的过程,适合工业化放大;而且所述制备方法中使用的原料成本低,大大降低了1-硝基-2-乙基-4-氟苯的生产成本。更为重要的是,本发明所述的制备方法通过反应路线的优化设计使原料利用率提高,且产物利于分离提纯,使产物收率可达到60%以上,纯度不低于98%。因此,本发明提供的制备方法在工艺安全性、成本、原料利用率、产物纯度等各方面都适宜于工业化放大生产。
优选地,步骤(1)所述硝化试剂为发烟硝酸。
优选地,所述发烟硝酸与间氟苯乙酮的质量比为(5.0~8.0):1,例如5.1:1、5.3:1、5.5:1、5.7:1、5.9:1、6:1、6.2:1、6.4:1、6.6:1、6.8:1、7:1、7.2:1、7.4:1、7.5:1、7.7:1、7.9:1等。
优选地,步骤(1)所述硝化反应的温度为-15~-5℃,例如-14℃、-13℃、-12℃、-11℃、-10℃、-9℃、-8℃、-7℃或-6℃等。
优选地,步骤(1)所述硝化反应的时间为2~5h,例如2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.3h、3.5h、3.8h、4h、4.3h、4.5h或4.8h等。
优选地,步骤(1)还包括产物的后处理。
优选地,所述后处理的方法为:反应液用冰水淬灭,搅拌,过滤并收集固相,得到产物。
优选地,所述搅拌的温度为0~5℃,例如1℃、2℃、3℃或4℃等。
优选地,所述搅拌的时间为30~90min,例如35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min或85min等。
优选地,步骤(2)所述还原剂为硼氢化钠。
优选地,所述硼氢化钠与2-硝基-5-氟苯乙酮的摩尔比为(0.3~2.0):1,例如0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1或1.9:1等。
优选地,步骤(2)所述还原反应的温度为15~25℃,例如16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃或24℃等。
优选地,步骤(2)所述还原反应的时间为1~3h,例如1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.3h、2.5h、2.7h或2.9h等。
优选地,步骤(2)所述还原反应在溶剂存在下进行。
优选地,所述溶剂为四氢呋喃和/或甲醇。
优选地,以所述2-硝基-5-氟苯乙酮的用量为1mol计,所述溶剂的用量为0.8~1.5L,例如0.9L、1L、1.1L、1.2L、1.3L或1.4L等。
优选地,步骤(2)还包括产物的后处理。
优选地,所述后处理的方法为:反应液加酸淬灭,萃取,收集有机相,浓缩,提纯,得到产物。
优选地,所述酸为浓度0.4~1N盐酸,例如0.4N、0.5N、0.6N、0.7N、0.8N、0.9N或0.95N等。
本发明中,所述“0.4~1N”意指当量浓度为0.4~1,即1L溶液中所含溶质的克当量数为0.4~1。下文中涉及到相同的描述时,具有相同的意义。
优选地,所述萃取的溶剂为乙酸乙酯。
优选地,步骤(3)所述碘化反应通过如下碘化方法I或碘化方法II进行。
所述碘化方法I为:在保护气氛下向三苯基膦和咪唑的混合物中加入碘源,进行一段反应;然后向反应体系中加入4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯,进行二段反应,得到产物4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯。
所述碘化方法II为:4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯与甲基磺酰氯发生羟基甲磺酰化反应,得到产物1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯;所述1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯与碘源进行碘代反应,得到产物4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯;反应式如下:
优选地,所述碘化方法I中的碘源为碘。
优选地,所述碘、三苯基膦和咪唑的摩尔比为(0.95~1.05):(0.95~1.05):1,例如0.95:0.95:1、1:0.95:1、1.05:0.95:1、0.95:1:1、1:1:1、1.05:1:1、0.95:1.05:1、1:1.05:1或1.05:1.05:1等。
优选地,所述碘与4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯的摩尔比为(1.3~2.5):1,例如1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1或2.4:1等,进一步优选为(1.4~1.6):1。
优选地,所述碘化方法I中的反应在溶剂存在下进行。
优选地,所述溶剂为二氯甲烷;
优选地,以所述三苯基膦的用量为1mol计,所述溶剂的用量为0.8~1.5L,例如0.9L、1L、1.1L、1.2L、1.3L或1.4L等。
优选地,所述碘化方法I中一段反应的温度为-5~0℃,例如-4.5℃、-4℃、-3.5℃、-3℃、-2.5℃、-2℃、-1.5℃、-1℃或-0.5℃等。
优选地,所述碘化方法I中一段反应的时间为20~40min,例如21min、23min、25min、28min、30min、32min、35min、37min或39min等。
优选地,所述碘化方法I中二段反应的温度为-5~5℃,例如-4℃、-3℃、-2℃、-1℃、0℃、1℃、2℃、3℃或4℃等。
优选地,所述碘化方法I中二段反应的时间为2~5h,例如2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h、4h、4.2h、4.5h、4.7h或4.9h等。
优选地,所述碘化方法I还包括产物的后处理。
优选地,所述后处理的方法为:反应液加酸淬灭,分液、收集有机相,提纯,浓缩,得到产物。
优选地,所述酸为浓度0.4~1N(例如0.4N、0.5N、0.6N、0.7N、0.8N、0.9N或0.95N等)的盐酸。
优选地,所述碘化方法II中4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯和甲基磺酰氯的摩尔比为1:(1.05~2.0),例如1:1.06、1:1.08、1:1.1、1:1.15、1:1.2、1:1.25、1:1.3、1:1.35、1:1.4、1:1.45、1:1.5、1:1.55、1:1.6、1:1.65、1:1.7、1:1.75、1:1.8、1:1.85、1:1.9或1:95等。
优选地,所述碘化方法II中甲基磺酰氯的加入方式为滴加。
优选地,所述滴加的温度为0~10℃,例如1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或9.5℃等。
优选地,所述碘化方法II中羟基甲磺酰化反应的原料还包括缚酸剂。
优选地,所述缚酸剂选自三乙胺、吡啶、碳酸钠或碳酸氢钠中的任意一种。
优选地,所述缚酸剂与甲基磺酰氯的摩尔比为(0.9~1.1):1,例如0.91:1、0.93:1、0.95:1、0.97:1、0.99:1、1:1、1.02:1、1.04:1、1.06:1、1.08:1或1.09:1等。
优选地,所述碘化方法II中羟基甲磺酰化反应在溶剂存在下进行。
优选地,所述溶剂为二氯甲烷。
优选地,以所述4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯的用量为1mol计,所述溶剂的用量为1.5~2.5L,例如1.6L、1.7L、1.8L、1.9L、2L、2.1L、2.2L、2.3L、2.4L或2.45L等。
优选地,所述碘化方法II中羟基甲磺酰化反应的温度为20~30℃,例如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃或29℃等。
优选地,所述碘化方法II中羟基甲磺酰化反应的时间为4~6h,例如4.1h、4.3h、4.5h、4.7h、4.9h、5h、5.2h、5.4h、5.5h、5.7h或5.9h等。
优选地,所述碘化方法II中羟基甲磺酰化反应后还包括产物的后处理。
优选地,所述后处理的方法为:反应液加酸淬灭,萃取,收集有机相,清洗,浓缩,干燥,得到产物;其中,所述酸为浓度0.4~1N(例如0.4N、0.5N、0.6N、0.7N、0.8N、0.9N或0.95N等)的盐酸。
优选地,所述碘化方法II中的碘源为碘化钠。
优选地,所述碘化钠与1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯的摩尔比为(1.0~3.0):1,例如1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1或2.9:1等。
优选地,所述碘化方法II中碘代反应在溶剂存在下进行。
优选地,所述溶剂为丙酮。
优选地,以所述1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯的用量为1mol计,所述溶剂的用量为1.8~2.5L,例如1.85L、1.9L、2L、2.1L、2.2L、2.3L、2.4L或2.45L等。
优选地,所述碘化方法II中碘代反应的温度为35~40℃,例如35.5℃、36℃、36.5℃、37℃、37.5℃、38℃、38.5℃、39℃或39.5℃等。
优选地,所述碘化方法II中碘代反应的时间为6~16h,例如6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h、12h、12.5h、13h、13.5h、14h、14.5h、15h或15.5h等。
优选地,步骤(4)所述还原剂为硼氢化钠。
优选地,所述硼氢化钠与4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯的摩尔比为(1.05~1.5):1,例如1.06:1、1.08:1、1:1、1.12:1、1.15:1、1.17:1、1.2:1、1.23:1、1.25:1、1.28:1、1.3:1、1.33:1、1.35:1、1.38:1、1.4:1、1.42:1、1.45:1、1.47:1或1.49:1等。
优选地,步骤(4)所述还原反应在溶剂存在下进行。
优选地,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
优选地,以所述4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯的用量为1mol计,所述溶剂的用量为1~2L,例如1.1L、1.2L、1.3L、1.4L、1.5L、1.6L、1.7L、1.8L或1.9L等。
优选地,步骤(4)所述还原反应的温度为25~30℃,例如25.5℃、26℃、26.5℃、27℃、27.5℃、28℃、28.5℃、29℃或29.5℃等。
优选地,步骤(4)所述还原反应的时间为2~4h,例如2.2h、2.5h、2.7h、2.9h、3h、3.2h、3.5h、3.7h或3.9h等。
优选地,步骤(4)还包括产物的后处理。
优选地,所述后处理的方法为:将反应液加酸淬灭,用有机溶剂提纯,清洗,浓缩,精馏,得到产物;其中,所述酸为浓度0.4~1N(例如0.4N、0.5N、0.6N、0.7N、0.8N、0.9N或0.95N等)的盐酸。
优选地,所述有机溶剂为异丙醚。
优选地,所述精馏时收集馏分的条件为64~66℃(例如64.2℃、64.5℃、64.8℃、65℃、65.3℃、65.5℃、65.7℃或65.9℃等)、0.1Torr。
优选地,所述制备方法包括以下步骤:
(1)在-15~-5℃条件下向发烟硝酸中滴加间氟苯乙酮,滴加结束后-15~-5℃硝化反应2~5h,得到的反应液用冰水淬灭,0~5℃搅拌为30~90min,过滤并收集固相,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮;所述发烟硝酸与间氟苯乙酮的质量比为(5.0~8.0):1。
(2)将步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮与溶剂混合后加入硼氢化钠,15~25℃还原反应1~3h,反应液加酸淬灭,萃取,收集有机相,浓缩,提纯,得到产物4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯;所述硼氢化钠与2-硝基-5-氟苯乙酮的摩尔比为(0.3~2.0):1。
(3)步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯进行碘化反应,所述碘化反应通过如下碘化方法I或碘化方法II进行。
所述碘化方法I为:在保护气氛中、-5~0℃条件下向三苯基膦、咪唑和溶剂的混合物中加入碘,加毕后-5~0℃反应20~40min;然后向反应体系中滴加4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯,滴毕后-5~5℃反应2~5h,反应液加酸淬灭、分液、收集有机相,提纯、浓缩后得到产物4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯;所述碘、三苯基膦和咪唑的摩尔比为(0.95~1.05):(0.95~1.05):1,所述碘与4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯的摩尔比为(1.3~2.5):1。
所述碘化方法II为:在0~10℃条件下向4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯、缚酸剂和溶剂的混合物中滴加甲基磺酰氯,滴加结束后20~30℃进行羟基甲磺酰化反应4~6h,反应液加酸淬灭,萃取,得到产物1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯;所述1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯与碘化钠在溶剂中35~40℃碘代反应6~16h,反应液经浓缩、萃取、清洗后得到产物4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯;所述4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯和甲基磺酰氯的摩尔比为1:(1.05~2.0),所述碘化钠与1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯的摩尔比为(1.0~3.0):1。
(4)将步骤(3)得到的4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯与溶剂混合后加入硼氢化钠,所述硼氢化钠与4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯的摩尔比为(1.05~1.5):1,25~30℃还原反应2~4h,反应液加酸淬灭,用有机溶剂提纯、清洗、浓缩、精馏,收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到所述1-硝基-2-乙基-4-氟苯。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法以间氟苯乙酮为原料,依次经过硝化反应、还原反应、碘化反应和还原反应得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯,产物的总收率达到60%以上,纯度达到98%以上。本发明提供的制备方法通过合成路线的设计不仅有效提高了1-硝基-2-乙基-4-氟苯的产物收率和纯度,而且反应条件温和,制备工艺的安全性高,原料成本降低,适宜于工业化放大生产,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例中所用到的实验试剂均可通过市场途径购买得到;反应终点及产物纯度通过高相液相色谱(HPLC,安捷伦Agilent 1260)内标法测得,具体色谱检测条件为:C18色谱柱(4.6mm×100mm×2.7μm),流动相A为0.05%三氟乙酸-水溶液,流动相B为0.05%三氟乙酸-乙腈溶液,流动相流速为1.2mL/min,进样量为1μL,检测波长为214nm,柱温35℃;收率为质量收率。
实施例1
本实施例提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入发烟硝酸2330g,控制温度在-10℃条件下滴加间氟苯乙酮362g,滴加结束后-8℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后将反应液缓慢倒入冰水中淬灭反应,3℃搅拌为1小时,过滤并收集固相,水洗滤饼,真空干燥,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮360g,收率为75%,纯度为98.5%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(m,1H),7.25(m,1H),7.10(d,1H),2.57(s,3H)。
(2)向反应瓶中加入步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮360g、四氢呋喃1.6L和无水甲醇0.5L,控温20℃分批加入硼氢化钠共75g,加毕后20℃搅拌反应2h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和乙酸乙酯,搅拌,静置,分液并收集有机相;水相用乙酸乙酯提取两次;合并有机相,用饱和食盐水洗一次;浓缩至无馏出,加入无水硫酸钠、活性炭和二氯甲烷,搅拌2小时,过滤,二氯甲烷洗滤饼;合并滤液,浓缩,用二氯甲烷置换两次得到4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯360g,收率为99%,纯度为99.0%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(m,1H),7.60(dd,1H),7.11(m,1H),5.52(q,1H),2.35(br,1H),1.57(d,3H)。
(3)向反应瓶中加入三苯基膦720g、咪唑180g和二氯甲烷2.7L,氮气保护下降温至-5℃,分批加入碘共700g,加毕后在-5℃搅拌反应30min;然后向反应体系中滴加步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯共360g,滴毕后-5℃反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸,搅拌,静置,分液;水相用二氯甲烷提取一次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗;浓缩至无馏出,得到4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯和三苯基氧膦混合物,直接用于下一步反应。
(4)将步骤(3)得到的产物溶解于2.8L N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌溶清后,控温25℃分批加入硼氢化钠共90g,25℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和异丙醚,10℃搅拌、过滤,用异丙醚洗滤饼;合并滤液,搅拌,静置,分液;水相用异丙醚提取三次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、10%硫代硫酸钠水溶液、饱和食盐水清洗,浓缩至无馏出,残余物减压精馏(填料式精馏柱)收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯200g,收率60%,纯度为98.9%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.00(m,1H),7.05(m,2H),2.98(q,2H),1.30(t,3H)。
实施例2
本实施例提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入发烟硝酸650g,控制温度在-10℃条件下滴加间氟苯乙酮100g,滴加结束后-10℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后将反应液缓慢倒入冰水中淬灭反应,0℃搅拌为1小时,过滤并收集固相,水洗滤饼,真空干燥,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮105g,收率为79%,纯度为98.4%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(m,1H),7.25(m,1H),7.10(d,1H),2.57(s,3H)。
(2)向反应瓶中加入步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮105g、四氢呋喃0.5L和无水甲醇0.15L,控温20℃分批加入硼氢化钠共22g,加毕后23℃搅拌反应2h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和乙酸乙酯,搅拌,静置,分液并收集有机相;水相用乙酸乙酯提取两次;合并有机相,用饱和食盐水洗一次;浓缩至无馏出,加入无水硫酸钠、活性炭和二氯甲烷,搅拌2小时,过滤,二氯甲烷洗滤饼;合并滤液,浓缩,用二氯甲烷置换两次得到4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯102g,收率为96%,纯度为99.1%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(m,1H),7.60(dd,1H),7.11(m,1H),5.52(q,1H),2.35(br,1H),1.57(d,3H)。
(3)向反应瓶中加入步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯102g、二氯甲烷1L和三乙胺84g,控温5℃滴加甲基磺酰氯95g,滴加结束后25℃搅拌反应5h,然后向反应液中加入0.5N盐酸和二氯甲烷,搅拌,静置,分液;水相用二氯甲烷提取两次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗;浓缩至无馏出,加入异丙醚打浆,过滤,真空干燥得到1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯128g,收率87%,纯度为95.3%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.16(m,1H),7.52(dd,1H),7.21(m,1H),6.42(t,1H),3.04(s,3H),1.79(d,3H)。
(4)向反应瓶中加入步骤(3)得到的1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯128g、碘化钠109g、丙酮1L,35℃搅拌反应10h,浓缩掉大约700mL丙酮,加入异丙醚和水,搅拌静置,分液;水相用异丙醚萃取一次;合并有机相,用饱和食盐水洗两次;浓缩至无馏出,粗品4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯直接用于下一步反应。
(5)将步骤(4)得到的产物溶解于0.7L N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌溶清后,控温20℃分批加入硼氢化钠共22g,30℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和异丙醚,15℃搅拌、过滤,用异丙醚洗滤饼;合并滤液,搅拌,静置,分液;水相用异丙醚提取三次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、10%硫代硫酸钠水溶液、饱和食盐水清洗,浓缩至无馏出,残余物减压精馏(填料式精馏柱)收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯57g,收率70%,纯度为99.2%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.00(m,1H),7.05(m,2H),2.98(q,2H),1.30(t,3H)。
实施例3
本实施例提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入发烟硝酸1500g,控制温度在-15℃条件下滴加间氟苯乙酮300g,滴加结束后-15℃搅拌反应5h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后将反应液缓慢倒入冰水中淬灭反应,0℃搅拌为30min,过滤并收集固相,水洗滤饼,真空干燥,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮310g,收率为78%,纯度为98.7%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(m,1H),7.25(m,1H),7.10(d,1H),2.57(s,3H)。
(2)向反应瓶中加入步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮310g、四氢呋喃1.1L和无水甲醇0.3L,控温15℃分批加入硼氢化钠共19.5g,加毕后15℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和乙酸乙酯,搅拌,静置,分液并收集有机相;水相用乙酸乙酯提取两次;合并有机相,用饱和食盐水洗一次;浓缩至无馏出,加入无水硫酸钠、活性炭和二氯甲烷,搅拌2小时,过滤,二氯甲烷洗滤饼;合并滤液,浓缩,用二氯甲烷置换两次得到4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯307g,收率为98%,纯度为98.8%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(m,1H),7.60(dd,1H),7.11(m,1H),5.52(q,1H),2.35(br,1H),1.57(d,3H)。
(3)向反应瓶中加入三苯基膦567g、咪唑147g和二氯甲烷1.8L,氮气保护下降温至-5℃,分批加入碘共548g,加毕后在-5℃搅拌反应40min;然后向反应体系中滴加步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯共307g,滴毕后-5℃反应5h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸,搅拌,静置,分液;水相用二氯甲烷提取一次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗;浓缩至无馏出,得到4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯和三苯基氧膦混合物,直接用于下一步反应。
(4)将步骤(3)得到的产物溶解于1.7L N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌溶清后,控温25℃分批加入硼氢化钠共67g,25℃搅拌反应2h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和异丙醚,10℃搅拌、过滤,用异丙醚洗滤饼;合并滤液,搅拌,静置,分液;水相用异丙醚提取三次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、10%硫代硫酸钠水溶液、饱和食盐水清洗,浓缩至无馏出,残余物减压精馏(填料式精馏柱)收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯188g,收率67%,纯度为99.2%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.00(m,1H),7.05(m,2H),2.98(q,2H),1.30(t,3H)。
实施例4
本实施例提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入发烟硝酸2640g,控制温度在-5℃条件下滴加间氟苯乙酮330g,滴加结束后-5℃搅拌反应5h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后将反应液缓慢倒入冰水中淬灭反应,5℃搅拌为90min,过滤并收集固相,水洗滤饼,真空干燥,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮354g,收率为81%,纯度为98.3%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(m,1H),7.25(m,1H),7.10(d,1H),2.57(s,3H)。
(2)向反应瓶中加入步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮354g、四氢呋喃2L和无水甲醇0.8L,控温25℃分批加入硼氢化钠共145g,加毕后25℃搅拌反应1h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和乙酸乙酯,搅拌,静置,分液并收集有机相;水相用乙酸乙酯提取两次;合并有机相,用饱和食盐水洗一次;浓缩至无馏出,加入无水硫酸钠、活性炭和二氯甲烷,搅拌2小时,过滤,二氯甲烷洗滤饼;合并滤液,浓缩,用二氯甲烷置换两次得到4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯340g,收率为95%,纯度为99.3%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(m,1H),7.60(dd,1H),7.11(m,1H),5.52(q,1H),2.35(br,1H),1.57(d,3H)。
(3)向反应瓶中加入三苯基膦1203g、咪唑312g和二氯甲烷6.8L,氮气保护下降温至0℃,分批加入碘共1160g,加毕后在-5℃搅拌反应20min;然后向反应体系中滴加步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯共340g,滴毕后5℃反应2h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸,搅拌,静置,分液;水相用二氯甲烷提取一次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗;浓缩至无馏出,得到4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯和三苯基氧膦混合物,直接用于下一步反应。
(4)将步骤(3)得到的产物溶解于3.6L N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌溶清后,控温25℃分批加入硼氢化钠共104g,30℃搅拌反应4h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和异丙醚,15℃搅拌、过滤,用异丙醚洗滤饼;合并滤液,搅拌,静置,分液;水相用异丙醚提取三次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、10%硫代硫酸钠水溶液、饱和食盐水清洗,浓缩至无馏出,残余物减压精馏(填料式精馏柱)收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯213.4g,收率69%,纯度为99.0%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.00(m,1H),7.05(m,2H),2.98(q,2H),1.30(t,3H)。
实施例5
本实施例提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入发烟硝酸700g,控制温度在-10℃条件下滴加间氟苯乙酮100g,滴加结束后-15℃搅拌反应4h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后将反应液缓慢倒入冰水中淬灭反应,5℃搅拌为40min,过滤并收集固相,水洗滤饼,真空干燥,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮108g,收率为81.2%,纯度为98.6%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(m,1H),7.25(m,1H),7.10(d,1H),2.57(s,3H)。
(2)向反应瓶中加入步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮108g、四氢呋喃0.6L和无水甲醇0.2L,控温20℃分批加入硼氢化钠共22.5g,加毕后20℃搅拌反应2.5h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.4N盐酸和乙酸乙酯,搅拌,静置,分液并收集有机相;水相用乙酸乙酯提取两次;合并有机相,用饱和食盐水洗一次;浓缩至无馏出,加入无水硫酸钠、活性炭和二氯甲烷,搅拌1小时,过滤,二氯甲烷洗滤饼;合并滤液,浓缩,用二氯甲烷置换两次得到4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯107g,收率为98%,纯度为99.0%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(m,1H),7.60(dd,1H),7.11(m,1H),5.52(q,1H),2.35(br,1H),1.57(d,3H)。
(3)向反应瓶中加入步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯107g、二氯甲烷0.9L和三乙胺61.5g,控温0℃滴加甲基磺酰氯70g,滴加结束后20℃搅拌反应6h,然后向反应液中加入0.5N盐酸和二氯甲烷,搅拌,静置,分液;水相用二氯甲烷提取两次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗;浓缩至无馏出,加入异丙醚打浆,过滤,真空干燥得到1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯126.2g,收率83%,纯度为94.9%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.16(m,1H),7.52(dd,1H),7.21(m,1H),6.42(t,1H),3.04(s,3H),1.79(d,3H)。
(4)向反应瓶中加入步骤(3)得到的1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯126.2g、碘化钠72g、丙酮0.9L,40℃搅拌反应6h,浓缩掉大约650mL丙酮,加入异丙醚和水,搅拌静置,分液;水相用异丙醚萃取一次;合并有机相,用饱和食盐水洗两次;浓缩至无馏出,粗品4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯直接用于下一步反应。
(5)将步骤(4)得到的产物溶解于0.95L N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌溶清后,控温20℃分批加入硼氢化钠共22.5g,25℃搅拌反应4h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和异丙醚,10℃搅拌、过滤,用异丙醚洗滤饼;合并滤液,搅拌,静置,分液;水相用异丙醚提取三次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、10%硫代硫酸钠水溶液、饱和食盐水清洗,浓缩至无馏出,残余物减压精馏(填料式精馏柱)收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯60g,收率75%,纯度为98.9%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.00(m,1H),7.05(m,2H),2.98(q,2H),1.30(t,3H)。
实施例6
本实施例提供一种1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入发烟硝酸650g,控制温度在-10℃条件下滴加间氟苯乙酮100g,滴加结束后-10℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后将反应液缓慢倒入冰水中淬灭反应,0℃搅拌为1小时,过滤并收集固相,水洗滤饼,真空干燥,得到产物2-硝基-5-氟苯乙酮99.5g,收率为75%,纯度为98.2%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(m,1H),7.25(m,1H),7.10(d,1H),2.57(s,3H)。
(2)向反应瓶中加入步骤(1)得到的2-硝基-5-氟苯乙酮99.5g、四氢呋喃0.5L和无水甲醇0.15L,控温20℃分批加入硼氢化钠共21g,加毕后25℃搅拌反应3h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和乙酸乙酯,搅拌,静置,分液并收集有机相;水相用乙酸乙酯提取两次;合并有机相,用饱和食盐水洗一次;浓缩至无馏出,加入无水硫酸钠、活性炭和二氯甲烷,搅拌2小时,过滤,二氯甲烷洗滤饼;合并滤液,浓缩,用二氯甲烷置换两次得到4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯100.5g,收率为99%,纯度为98.6%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(m,1H),7.60(dd,1H),7.11(m,1H),5.52(q,1H),2.35(br,1H),1.57(d,3H)。
(3)向反应瓶中加入步骤(2)得到的4-氟-2-(1-羟乙基)-1-硝基苯100.5g、二氯甲烷1.35L和三乙胺109g,控温10℃滴加甲基磺酰氯124g,滴加结束后30℃搅拌反应4h,然后向反应液中加入0.5N盐酸和二氯甲烷,搅拌,静置,分液;水相用二氯甲烷提取两次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水清洗;浓缩至无馏出,加入异丙醚打浆,过滤,真空干燥得到1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯121.3g,收率85%,纯度为93.9%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.16(m,1H),7.52(dd,1H),7.21(m,1H),6.42(t,1H),3.04(s,3H),1.79(d,3H)。
(4)向反应瓶中加入步骤(3)得到的1-(5-氟-2-硝基苯)乙基甲磺酸酯121.3g、碘化钠207g、丙酮1.1L,35℃搅拌反应16h,浓缩掉大约800mL丙酮,加入异丙醚和水,搅拌静置,分液;水相用异丙醚萃取一次;合并有机相,用饱和食盐水洗两次;浓缩至无馏出,粗品4-氟-2-(1-碘乙基)-1-硝基苯直接用于下一步反应。
(5)将步骤(4)得到的产物溶解于0.7L N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌溶清后,控温20℃分批加入硼氢化钠共22.6g,25℃搅拌反应4h,通过取样测试HPLC判断是否到达反应终点;到达终点后向反应液中加入0.5N盐酸和异丙醚,10℃搅拌、过滤,用异丙醚洗滤饼;合并滤液,搅拌,静置,分液;水相用异丙醚提取三次;合并有机相,依次用饱和食盐水、饱和碳酸氢钠水溶液、10%硫代硫酸钠水溶液、饱和食盐水清洗,浓缩至无馏出,残余物减压精馏(填料式精馏柱)收集64~66℃、0.1Torr馏分,得到目标产物1-硝基-2-乙基-4-氟苯60g,收率77%,纯度为98.5%。
产物测试:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.00(m,1H),7.05(m,2H),2.98(q,2H),1.30(t,3H)。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的1-硝基-2-乙基-4-氟苯的制备方法,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。