CN111454223B - 一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2,3‑二羟基‑6‑氯喹喔啉的合成方法，属于有机合成的技术领域。本发明的合成步骤为：(1)向反应瓶中加入4‑氯邻苯二胺、乙二酸二乙酯和碱，控制反应体系为负压，将反应液加热至回流开始反应；(2)结束反应后，加入活性炭脱色，热过滤，得滤液Ⅰ；(3)将步骤(2)所得滤液Ⅰ降温至0～5℃析晶1～2h；过滤，得滤饼。本发明优势：(1)本发明通过降低反应温度，减少副反应发生；(2)通过使用碱活化反应底物，能够促使反应的发生；(3)通过精馏采出副产物乙醇促进反应正向进行，缩短反应时间；(4)提升了产品品质，得到符合要求的2,3‑二羟基‑6‑氯喹喔啉标准品。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成的技术领域，具体涉及一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法。
背景技术
精喹禾灵是一种低毒性的除草剂，是在合成喹禾灵的过程中去除了非活性的光学异构体后的改良制品。2-羟基-6-氯喹喔啉是合成精喹禾灵的一个重要的中间体，是通过原材料对氯邻硝基乙酰乙酰苯胺在强碱溶液中加热脱去一分子水后合环生成中间态，后再经分子内重排生成2-羟基-6-氯喹喔啉，重排路线如下：
而在分子重排过程中，会有约5～10％的杂质2,3-二羟基-6-氯喹喔啉生成，重排路线如下：
2-羟基-6-氯喹喔啉与2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的化学性质相似，两者不易分离，在后续合成精喹禾灵中间体2,6-二氯喹喔啉的过程中继续反应生成2,3,6-三氯喹喔啉，该杂质在后续反应中无法有效的提纯，最终影响精喹禾灵品质，尤其出口精喹禾灵对该杂质残留有明确要求，因此研究2,3-二羟基-6-氯喹喔啉在反应体系中变化情况对于提高精喹禾灵品质至关重要，为明确各反应及后处理阶段2,3-二羟基-6-氯喹喔啉在体系的实际占比，首先合成2,3-二羟基-6-氯喹喔啉标准品，文献报道2,3-二羟基-6-氯喹喔啉主要由4-氯邻苯二胺和乙二酸二乙酯或乙二酸合成，实验过程中发现4-氯邻苯二胺和乙二酸二乙酯需要在回流温度下反应，反应温度高且时间长，因此副反应难以控制，生成焦油，随着反应的进行副产物乙醇增多，体系回流温度降低，反应变慢。而4-氯邻苯二胺和乙二酸在水中回流反应，因为乙二酸更低的反应活性且水即作为溶剂也作为反应副产物导致该反应不能进行彻底。因此没有得到含量合格的2,3-二羟基-6-氯喹喔啉标准品。
发明内容
针对现有技术中合成2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的过程中因副反应难以控制导致的产物纯度不高的问题，本发明提供一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，以解决产物纯度不高的技术问题。本发明通过采用在负压下回流反应，降低了反应温度，避免高温条件下产生焦油，加入有机碱或无机碱活化反应底物，同时在负压下可将产生的副产物乙醇直接从反应液中分离出来，促进了反应的正向进行，加快了反应速度。
本发明的技术方案为：一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，反应方程式如下：
具体制备步骤如下：
(1)向反应瓶中加入4-氯邻苯二胺、乙二酸二乙酯和碱，连接减压精馏装置，试密后开启真空泵，控制反应体系为负压，开启搅拌，将反应液加热至回流开始反应；反应体系的蒸汽经过精馏装置冷凝后分离出馏分乙醇；
(2)结束反应后，平衡反应体系压力至常压，将反应液降温至55～65℃，加入活性炭脱色0.5～1h后热过滤，得滤液Ⅰ；
(3)将步骤(2)所得滤液Ⅰ降温至0～5℃析晶1～2h；过滤，得滤饼和滤液Ⅱ；滤饼使用0～5℃无水乙醇淋洗，烘干，得2,3-二羟基-6-氯喹喔啉。
优选的，所述步骤(1)中碱为乙醇钠或三辛胺中的一种。
优选的，所述步骤(1)中反应体系的负压为-0.03～-0.08MPa。
优选的，所述步骤(1)中反应时间为2～5h。
优选的，所述步骤(1)中乙二酸二乙酯的用量为以4-氯邻苯二胺重量计4～6g/g。
优选的，所述步骤(1)中乙醇钠的用量为以4-氯邻苯二胺重量计0.5～0.7g/g。
优选的，所述步骤(1)中三辛胺的用量为以4-氯邻苯二胺重量计0.1～0.2g/g。
优选的，所述步骤(2)中活性炭的用量为以4-氯邻苯二胺重量计0.03～0.05g/g。
优选的，所述步骤(3)中淋洗用无水乙醇用量为4-氯邻苯二胺重量计0.5g/g。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过降低反应温度，减少副反应发生；
(2)本发明通过使用有机碱或无机碱活化反应底物，能够进一步降低反应活化能，促使反应的发生；
(3)本发明通过精馏采出副产物乙醇促进反应正向进行，缩短反应时间；
(4)本发明提升了产品品质，得到符合要求的2,3-二羟基-6-氯喹喔啉标准品。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)向反应瓶中加入4-氯邻苯二胺30.0g、乙二酸二乙酯120.0g和乙醇钠18g，连接减压精馏装置，试密后开启真空泵，控制反应体系压力为-0.05MPa，开启搅拌，将反应液加热至回流开始反应；蒸汽经过精馏装置冷凝后分离出馏分乙醇；
(2)反应3h后结束反应，平衡反应体系压力至常压，将反应液降温至60℃，加入活性炭1.5g脱色0.5h后热过滤，得滤液Ⅰ；
(3)将步骤(2)所得滤液Ⅰ降温至0～5℃析晶1.5h；过滤，得滤饼；滤饼使用0～5℃无水乙醇淋洗，烘干，得2,3-二羟基-6-氯喹喔啉36.4g，核磁定量97.1％，收率87.9％。
实施例2
(1)向反应瓶中加入4-氯邻苯二胺30.0g、乙二酸二乙酯120.0g和乙醇钠18g，连接减压精馏装置，试密后开启真空泵，控制反应体系压力为-0.06MPa，开启搅拌，将反应液加热至回流开始反应；蒸汽经过精馏装置冷凝后分离出馏分乙醇；
(2)反应3h后结束反应，平衡反应体系压力至常压，将反应液降温至60℃，加入活性炭1.5g脱色0.5h后热过滤，得滤液Ⅰ；
(3)将步骤(2)所得滤液Ⅰ降温至0～5℃析晶2h；过滤，得滤饼；滤饼使用0～5℃无水乙醇淋洗，烘干，得2,3-二羟基-6-氯喹喔啉37.3g，核磁定量97.1％，收率90.1％。
实施例3
(1)向反应瓶中加入4-氯邻苯二胺30.0g、乙二酸二乙酯120.0g和三辛胺3g，连接减压精馏装置，试密后开启真空泵，控制反应体系压力为-0.04MPa，开启搅拌，将反应液加热至回流开始反应；蒸汽经过精馏装置冷凝后分离出馏分乙醇；
(2)反应4h后结束反应，平衡反应体系压力至常压，将反应液降温至60℃，加入活性炭1.5g脱色0.5h后热过滤，得滤液Ⅰ；
(3)将步骤(2)所得滤液Ⅰ降温至0～5℃析晶1.5h；过滤，得滤饼；滤饼使用0～5℃无水乙醇淋洗，烘干，得2,3-二羟基-6-氯喹喔啉36.2g，核磁定量92.1％，收率83.3％。
实施例4
(1)向反应瓶中加入4-氯邻苯二胺30.0g、乙二酸二乙酯120.0g和三辛胺5g，连接减压精馏装置，试密后开启真空泵，控制反应体系压力为-0.04MPa，开启搅拌，将反应液加热至回流开始反应；蒸汽经过精馏装置冷凝后分离出馏分乙醇；
(2)反应4h后结束反应，平衡反应体系压力至常压，将反应液降温至60℃，加入活性炭1.5g脱色0.5h后热过滤，得滤液Ⅰ；
(3)将步骤(2)所得滤液Ⅰ降温至0～5℃析晶2h；过滤，得滤饼；滤饼使用0～5℃无水乙醇淋洗，烘干，得2,3-二羟基-6-氯喹喔啉37.3g，核磁定量96.2％，收率89.3％。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
（1）向反应瓶中加入4-氯邻苯二胺、乙二酸二乙酯和碱，连接减压精馏装置，试密后开启真空泵，控制反应体系为负压，开启搅拌，将反应液加热至回流开始反应；反应体系的蒸汽经过精馏装置冷凝后分离出馏分乙醇；
（2）结束反应后，平衡反应体系压力至常压，将反应液降温至55~65℃，加入活性炭脱色0.5~1h后热过滤，得滤液；
（3）将步骤（2）所得滤液Ⅰ降温至0~5℃析晶1~2h；过滤，得滤饼和滤液Ⅱ；滤饼使用0~5℃无水乙醇淋洗，烘干，得2,3-二羟基-6-氯喹喔啉；
所述碱为乙醇钠或三辛胺中的一种。
2.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）中反应体系的负压为-0.03~-0.08MPa。
3.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）中反应时间为2~5h。
4.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）中乙二酸二乙酯的用量为以4-氯邻苯二胺重量计4~6g/g。
5.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）中乙醇钠的用量为以4-氯邻苯二胺重量计0.5~0.7g/g。
6.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）中三辛胺的用量为以4-氯邻苯二胺重量计0.1~0.2g/g。
7.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（2）中活性炭的用量为以4-氯邻苯二胺重量计0.03~0.05g/g。
8.如权利要求1所述的一种2,3-二羟基-6-氯喹喔啉的合成方法，其特征在于，所述步骤（3）中淋洗用无水乙醇用量为4-氯邻苯二胺重量计0.5g/g。
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