CN111499549B - 一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法 - Google Patents
一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种制备芬苯达唑中间体2‑硝基‑4‑苯硫基苯胺的方法,其解决了现有制备方法不合理,存在原料价格贵、操作复杂、反应设备条件要求高、成本高、产率较差、不适合工业化生产的技术问题,本发明制备芬苯达唑中间体2‑硝基‑4‑苯硫基苯胺的方法,在取代反应条件下,氮苯硫基乙酰苯胺和邻硝基苯胺发生取代反应,合成得到芬苯达唑中间体2‑硝基‑4‑苯硫基苯胺,全新的合成路线,具有反应条件温和,操作简便安全性高,产物收率高,原子利用率高、三废少、操作简便,成本低,符合可持续发展需求的、适合工业生产;可广泛应用于芬苯达唑有机合成技术领域。
Description
技术领域
本发明属于芬苯达唑的有机合成技术领域,具体涉及一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法。
背景技术
芬苯达唑,又名苯硫咪唑,化学名为5-苯硫基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯,是一种苯并咪唑类驱虫药。其不仅对胃肠道线虫成虫及幼虫有高度驱虫活性,而且对网尾线虫、片形吸虫和绦虫有良好效果,还有极强的杀虫卵作用。具有蛆虫谱光,毒性低,耐受性好,安全范围广,适口性好等优点。
现有的芬苯达唑传统工艺是以间氯苯胺为原料,通过酰化,硝化,缩合制备2-硝基-4-苯硫基苯胺,再经还原,环合反应制备芬苯达唑,目前的工业化路线虽然以还原方式,环合剂的选择进行部分改进,但大体制备路线一致。该路线使用的间氯苯胺价格贵,生产成本高。
另外,现有外文文献及中国专利CN102304090A报道了以中间体2-硝基-5-氯苯胺为起始原料,在碳酸钾催化下,在DMF中回流制备2-硝基-4-苯硫基苯胺,经过还原,环合制得芬苯达唑。但是,该路线缩合时采用DMF为溶剂,反应温度高,反应设备耐腐要求高。
上述专利公开的2-硝基-4-苯硫基苯胺的制备方法在大规模工业生产中的应用方面仍需进一步改善,并且存在操作复杂、产率较差的问题,从而影响经济效益。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺点和不足,提供了一种全新的合成路线,反应条件温和,操作简便安全性高,产物收率高,原子利用率高、三废少、操作简便,成本低,符合可持续发展需求的、适合工业生产的制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法。
为此,本发明提供一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,在取代反应条件下,氮苯硫基乙酰苯胺和邻硝基苯胺发生取代反应,合成得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺(结构一);
优选的,包括以下步骤:(1)缩合反应:在极性非质子溶剂中,以三乙胺为缚酸剂,加入N-氯代乙酰苯胺、苯硫酚发生缩合反应,合成氮苯硫基乙酰苯胺;(2)取代反应:无需分离再加入邻硝基苯胺与步骤(1)缩合反应合成的氮苯硫基乙酰苯胺发生取代反应,合成得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺(结构一);
(1)缩合反应:
(2)取代反应:
优选的,极性非质子溶剂为乙腈、MTBE、三氯甲烷、四氢呋喃其中任何一种。
优选的,缩合反应中,苯硫酚和N-氯代乙酰苯胺投加量的摩尔比为1:1.05-1.2。
优选的,缩合反应中,苯硫酚和极性非质子溶剂投加量的质量比为1:4-8。
优选的,缩合反应中,缩合反应控制温度为50-90℃。
优选的,取代反应中邻硝基苯胺的投加量与步骤(1)缩合反应中的苯硫酚投加量的摩尔比为1.05-1.1:1。
优选的,取代反应中,取代反应控制温度为70-100℃。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,以全新的合成路线,在乙腈等极性非质子溶剂中,以三乙胺为缚酸剂加入N-氯代乙酰苯胺、苯硫酚缩合合成氮苯硫基乙酰苯胺,无需分离加入邻硝基苯胺合成2-硝基-4-苯硫基苯胺,在温和、简便的生产条件下,即可以实现芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的高收率、低三废的绿色合成路线。
与现有技术相比,替代现有的醋酐、硫酸、硝酸等限制性试剂及高污染、强腐蚀性原料的使用,而且本发明的合成流程步骤简短,设备投资低,三废降低,生产成本低,适合工业成产,符合当今追求的绿色环保节能生产理念。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步说明,以助于理解本发明的内容。本发明中所使用的方法如无特殊规定,均为常规的方法;所使用的原料和装置,如无特殊规定,均为常规的市售产品。
具体实施例:
实施例1
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺48.49g,升温至70℃,保温发生缩合反应7h后;再加入邻硝基苯胺39.49g,85℃下发生取代反应保温12h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺57.29g,收率85.42%。
实施例2
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺55.42g,升温至70℃,保温发生缩合反应7h后;再加入邻硝基苯胺39.49g,85℃下发生取代反应保温12h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺57.75g,收率86.11%。
实施例3
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺50.80g,升温至70℃,保温发生缩合反应7h后;再加入邻硝基苯胺39.49g,85℃下发生取代反应保温12h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺57.51g,收率85.75%。
实施例4
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺50.80g,升温至70℃,保温发生缩合反应7h后;再加入邻硝基苯胺41.37g,85℃下发生取代反应保温12h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺57.42g,收率85.60%。
实施例5
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺50.80g,升温至50℃,保温发生缩合反应9h后;再加入邻硝基苯胺41.37g,85℃下发生取代反应保温12h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺57.84g,收率86.25%。
实施例6
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺50.80g,升温至90℃,保温发生缩合反应5h后;再加入邻硝基苯胺41.37g,85℃下发生取代反应保温12h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺57.10g,收率85.14%。
实施例7
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺50.80g,升温至70℃,保温发生缩合反应7h后;再加入邻硝基苯胺41.37g,70℃下发生取代反应保温14h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺56.88g,收率84.82%。
实施例8
在250ml四口瓶中加入乙腈120g、苯硫酚30g、三乙胺10.12g,N-氯代乙酰苯胺50.80g,升温至70℃,保温发生缩合反应7h后;再加入邻硝基苯胺41.37g,100℃下发生取代反应保温10h后,生成2-硝基-4-苯硫基苯胺,分离得到芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺56.59g,收率84.38%。
以上仅是本发明的实施例而已,不能以此限制本发明的保护范围,例如,极性非质子溶剂为乙腈、MTBE、三氯甲烷、四氢呋喃其中任何一种,均可以实现本发明的制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法。
下面对以上实施例中的实验数据与收率统计结果作进一步分析总结如下:
(1)对实施例1-实施例8实验数据参数与结果汇总如下,见表1:
表1实施例1~实施例14实验数据参数与结果汇总
由以上实施例1-实施例8的实验参数与结果汇总表中数据结果可知,其中②为N-氯代乙酰苯胺和苯硫酚投加量的摩尔比;③为邻硝基苯胺和苯硫酚投加量的摩尔比;④为2-硝基-4-苯硫基苯胺的产量;⑤为反应生成2-硝基-4-苯硫基苯胺的收率;⑥为缩合反应温度,⑦为取代反应温度等因素的统计。
由以上数据结果可知,②N-氯代乙酰苯胺和苯硫酚投加量的摩尔比;③邻硝基苯胺和苯硫酚投加量的摩尔比;⑥缩合反应温度,⑦取代反应温度等因素分别对2-硝基-4-苯硫基苯胺的产量以及反应收率均有一定的影响,当②N-氯代乙酰苯胺和苯硫酚投加的摩尔比为1.05-1.20,③邻硝基苯胺和苯硫酚投加的摩尔比1.05-1.10,⑥缩合反应温度50℃-90℃,⑦取代反应温度70℃-100℃均可以实现本发明的生成2-硝基-4-苯硫基苯胺的收率达到84.38%-86.25%,其中,充分说明缩合反应的充分与否与其反应时间有很大影响,取代反应温度对于取代反应充分与否影响很大,最终缩合和取代反应的各个步骤的完成充分程度均对反应收率有很大影响。
(2)实施例9-实施例14由于整体反应步骤以及反应参数与实施例4反应步骤以及反应参数相近似,只是单个参数改变,所以没有一一详述具体实验步骤,对实施例9-实施例14实验数据参数与实施例4的统计结果对比分析可知:充分说明缩合反应和取代反应中的反应温度对于反应充分与否、以及反应产物的收率均影响很大,当缩合反应控制温度为50-90℃缩合反应比较充分,取代反应控制温度为70-100℃时,取代反应比较充分,最终二者温度条件同时满足时反应产物的收率最高。
当缩合反应中,苯硫酚和N-氯代乙酰苯胺投加量的摩尔比为1:1.05-1.2,苯硫酚和极性非质子溶剂投加量的质量比为1:4-8;取代反应中邻硝基苯胺的投加量与步骤(1)缩合反应中的苯硫酚投加量的摩尔比为1.05-1.1:1;缩合反应控制温度为50-90℃,取代反应控制温度为70-100℃,均可以实现本发明的高收率的制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其中实施例4中的实验参数组合较优,其芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的收率达到86.25%。
本发明提供了一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,以全新的合成路线,在乙腈等极性非质子溶剂中,以三乙胺为缚酸剂加入N-氯代乙酰苯胺、苯硫酚缩合合成氮苯硫基乙酰苯胺,无需分离加入邻硝基苯胺合成2-硝基-4-苯硫基苯胺,在温和、简便的生产条件下,即可以实现芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的高收率、低三废的绿色合成路线。与现有技术相比,替代现有的醋酐、硫酸、硝酸等限制性试剂及高污染、强腐蚀性原料的使用,而且本发明的合成流程步骤简短,设备投资低,三废降低,生产成本低,反应总收率高达86.25%,适合工业成产。
综上,本发明的制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,条件温和,操作简便安全性高,产物收率高,原子利用率高、三废少操作简便,成本低,适合工业生产的绿色合成路线。
惟以上所述者,仅为本发明的具体实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,故其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改,皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。
Claims (8)
3.根据权利要求2所述的一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其特征在于,所述极性非质子溶剂为乙腈、MTBE、三氯甲烷、四氢呋喃其中任何一种。
4.根据权利要求2所述的一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其特征在于,所述缩合反应中,苯硫酚和N-氯代乙酰苯胺投加量的摩尔比为1:1.05-1.2。
5.根据权利要求2所述的一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其特征在于,所述缩合反应中,所述苯硫酚和极性非质子溶剂投加量的质量比为1:4-8。
6.根据权利要求2所述的一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其特征在于,所述缩合反应中,缩合反应控制温度为50-90℃。
7.根据权利要求2所述的一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其特征在于,所述取代反应中邻硝基苯胺的投加量与步骤(1)缩合反应中的苯硫酚投加量的摩尔比为1.05-1.1:1。
8.根据权利要求2所述的一种制备芬苯达唑中间体2-硝基-4-苯硫基苯胺的方法,其特征在于,所述取代反应中,取代反应控制温度为70-100℃。
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