CN115583895A - 一种2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法 - Google Patents

一种2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种2‑氨基‑5‑氯‑N,3‑二甲基苯甲酰胺的合成方法，包括：以二氯乙烷为溶剂，加入3‑甲基‑5‑氯‑苯甲酸，滴加硫酸与硝酸反应得到2‑硝基‑3‑甲基‑5‑氯苯甲酸；将2‑硝基‑3‑甲基‑5‑氯苯甲酸、氯化亚砜反应得到2‑硝基‑3‑甲基‑5‑氯苯甲酰氯；向一甲胺水溶液中滴加2‑硝基‑3‑甲基‑5‑氯苯甲酰氯溶液，反应得到2‑硝基‑5‑氯‑N,3‑二甲基苯甲酰胺；将2‑硝基‑5‑氯‑N,3‑二甲基苯甲酰胺、甲醇、雷尼镍进行硝基还原反应，获得2‑氨基‑5‑氯‑N,3‑二甲基苯甲酰胺成品。本发明工艺产品纯度高，收率高，反应条件温和，操作简单，三废大幅减少，具有环保效益，适合工业化大生产。

Description

一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法
技术领域
本发明涉及一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，属于化学合成技术领域。
背景技术
氯虫苯甲酰胺作为杀虫剂，对哺乳动物安全环保，且对鳞翅目类昆虫的活性较好，同时和其他现有杀虫剂无交互抗性。氯虫苯甲酰胺销量逐年增长，市场潜力巨大，其专利保护即将到期；2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺作为合成氯虫苯甲酰胺的重要中间体，开发具有竞争力的高品质工艺已是迫在眉睫。
2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成工艺已有较多文献报道，其中以2-硝基-3-甲基苯甲酸和邻硝基甲苯为原料的工艺最常见：
（1）以2-硝基-3-甲基苯甲酸为原料，与甲醇在硫酸催化下进行酯化反应生成2-硝基-3-甲基苯甲酸甲酯、酯与一甲胺甲醇溶液发生甲胺化反应，生成2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺，经硝基还原（铁粉、钯碳、水合肼等）生成2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺，最后与磺酰氯或者盐酸、双氧水氯化得到2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺。
（2）以3-甲基苯甲酸为原料，硝酸做溶剂和反应物进行硝化反应得到2-硝基-3-甲基苯甲酸，紧接着进行硝基还原生成2-氨基-3-甲基苯甲酸，再和光气（固体光气或双光气）生成环合物，紧接着与一甲胺甲醇溶液进行甲胺化，最后与磺酰氯或者盐酸、双氧水进行氯化反应，得到2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺。
（3）以邻硝基甲苯为原料，先进行还原反应生成邻氨基甲苯，再进行氯化反应生成2-氨基-3,5-二氯甲苯，在催化剂作用下与一氧化碳、一甲胺反应生成2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺。
（4）以邻硝基甲苯为原料，先进行还原反应生成邻氨基甲苯，再进行氯化反应生成2-氨基-3,5-二氯甲苯，在催化剂作用下选择性的与氰化钠反应生成2-氨基-3-氰基-5-氯甲苯，继续进行水解反应生成2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酸，在固体光气作用下进行成环反应，最后与一甲胺甲醇反应生成2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺。
上述现有技术中，以3-甲基苯甲酸作为起始原料，使用光气、双光气等剧毒化合物发生复杂的环化和开环反应，以及硝酸、一甲胺甲醇等易制爆原料，存在很大的安全风险，对安全生产提出更高的要求；以2-硝基-3-甲基苯甲酸为原料，酯化时需要大量的硫酸做催化剂，产生大量酸性废水；以邻硝基甲苯为原料，需要用到昂贵且不易得到的催化剂，很难应用于工业化生产。
申请人一直在努力研究该重要中间体的合成工艺，并已申请过1项发明专利（CN110845341A）。目前申请人经进一步研究获得了不同于上述技术方案的研究成果，并以此来申请本发明专利。
发明内容
本发明的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，产品纯度高，收率高，反应条件温和，操作简单，三废大幅减少，具有环保效益，适合工业化大生产。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：
一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步、以二氯乙烷为溶剂，加入3-甲基-5-氯-苯甲酸后，滴加预先混匀的硫酸与硝酸的混合液，之后保温反应，反应结束后进行分层，取上层物料并加入水中以析出固体，经降温、抽滤、漂洗、烘干得到2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸；
第二步、将2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸、氯化亚砜混匀，升温回流反应，反应结束后，真空脱溶回收过量的氯化亚砜，之后即得到2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯；以有机溶剂溶解2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯，获得2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，备用；
第三步、向一甲胺水溶液中滴加第二步获得的2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，保温反应，反应结束后降温、抽滤、烘干，得到2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺；
第四步、将2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、甲醇、雷尼镍加至高压釜中，通氢气进行硝基还原反应，反应结束后，分离获得2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品。
该方法以3-甲基-5-氯-苯甲酸为原料，先经硝化反应生成2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸（本步收率在90%左右），再经酰氯化反应生成2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯（本步收率在94%左右），再与一甲胺水溶液反应生成2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺（本步收率在94%左右），最后经硝基还原反应生成2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品（本步收率在95%左右），总收率80%左右，最终产品纯度99.5%以上，且呈白色至类白色晶体，明显优于现有技术工艺产品98.5%左右的纯度、呈米黄色至淡粉色粉末。
其中，（1）在硝化反应中，确定合适的溶剂和操作过程以提高反应选择性，从而使本步收率大幅提高；（2）在硝化反应结束后，通过分层使未反应的硫酸和硝酸的混合液分离出来，该混酸可以进行套用，极大地减少了废水排放，更加经济环保；（3）酰氯化反应以及与一甲胺水溶液反应，能够避免使用光气、固光等剧毒化学品，也能避免在此步采用硫酸以减少三废，并且用一甲胺水溶液代替一甲胺甲醇更加安全，也进一步减少三废；（4）在硝基还原反应中采用合适的催化剂和操作过程，解决了以往工艺加氢时氯容易从苯环上脱落的问题，明显提高收率。
总之，该方法产品纯度高，收率高，反应条件温和，操作简单，三废大幅减少，具有环保效益，适合工业化大生产。
本发明进一步完善的技术方案如下：
优选地，第一步中，所述硫酸、硝酸、3-甲基-5-氯-苯甲酸的摩尔比为1~3:1~5:1；保温反应的反应温度为0℃~60℃，保温时间为1~5小时。
更优选地，所述硫酸、硝酸、3-甲基-5-氯-苯甲酸的摩尔比为1~2:1~2.5:1；保温反应的反应温度为10℃~40℃，保温时间为1~3小时；所述二氯乙烷、3-甲基-5-氯-苯甲酸的重量比为5±1：1，加入的水与3-甲基-5-氯-苯甲酸的重量比为4.5±1：1。
更优选地，第一步中，所述硫酸为浓硫酸，所述硝酸为发烟硝酸；分层后下层为过量的硫酸与硝酸的混合液，回收下层液体以备下次套用；滴加过程中保持温度与保温反应的温度一致；在降温前先进行减压蒸馏回收二氯乙烷；降温时降至0℃~5℃。
采用以上优选方案后，可进一步优化第一步的具体细节参数和技术特征。
优选地，第二步中，所述氯化亚砜、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸的摩尔比为1~6：1；回流反应的反应温度为75℃~78℃，反应时间为1-3小时。
更优选地，所述氯化亚砜、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸的摩尔比为2~4：1；所得2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯与有机溶剂的重量比为3±1：1；所述有机溶剂为甲苯、环己烷或者甲基环己烷。
采用以上优选方案后，可进一步优化第二步的具体细节参数和技术特征。
优选地，第三步中，所述一甲胺水溶液所含的一甲胺、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的摩尔比为1~5：1；先将一甲胺水溶液升温至20℃~80℃，再开始滴加2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，滴加过程中保持温度在20℃~80℃，滴加结束后在20℃~80℃保温反应2±0.5小时；降温时降至0℃~20℃。
更优选地，第三步中，所述一甲胺水溶液所含的一甲胺、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的摩尔比为1.5~3.5：1；先将一甲胺水溶液升温至30℃~60℃，再开始滴加2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，滴加过程中保持温度在30℃~60℃，滴加结束后在30℃~60℃保温反应2~2.5小时；降温时降至0℃~10℃。
采用以上优选方案后，可进一步优化第三步的具体细节参数和技术特征。
优选地，第四步中，所述2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、雷尼镍的质量比为1：0.01~0.3；所述2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、甲醇的质量比为1：4±1；反应温度为10℃~60℃，反应压力为0.1~2.5MPa；反应结束后，过滤除去雷尼镍，滤液蒸馏除去一部分甲醇，将剩余物料降温至0℃~20℃，抽滤，烘干，获得2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品。
更优选地，第四步中，所述2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、雷尼镍的质量比为1：0.01~0.10；反应前，向高压釜中，先以氮气置换3~4次，再以氢气置换3~4次，然后再通氢气进行硝基还原反应；反应温度为10℃~40℃，反应压力为0.5~1.5MPa；当反应不再吸氢时继续保温1~1.5小时，反应结束；降温时降至0℃~10℃。
采用以上优选方案后，可进一步优化第四步的具体细节参数和技术特征。
与现有技术相比，本发明工艺以3-甲基-5-氯-苯甲酸为原料，先经硝化反应生成2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸，再经酰氯化反应生成2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯，再与一甲胺水溶液反应生成2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺，最后经硝基还原反应生成2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品，总收率80%左右，最终产品纯度99.5%以上，且呈白色至类白色晶体。本发明工艺产品纯度高，收率高，反应条件温和，操作简单，三废大幅减少，具有环保效益，适合工业化大生产。
附图说明
图1为本发明的反应原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明具体实施的2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，包括以下步骤：
第一步、以二氯乙烷为溶剂，加入3-甲基-5-氯-苯甲酸（图1的式I）后，滴加预先混匀的硫酸与硝酸的混合液，之后保温反应，反应结束后进行分层，取上层物料并加入水中以析出固体，经降温、抽滤、漂洗、烘干得到2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸（图1的式II）。
其中，硫酸、硝酸、3-甲基-5-氯-苯甲酸的摩尔比为1~3:1~5:1，优选1~2:1~2.5:1；保温反应的反应温度为0℃~60℃，优选10℃~40℃，保温时间为1~5小时，优选1~3小时。二氯乙烷、3-甲基-5-氯-苯甲酸的重量比为5±1：1，加入的水与3-甲基-5-氯-苯甲酸的重量比为4.5±1：1。此外，硫酸为浓硫酸，硝酸为发烟硝酸；分层后下层为过量的硫酸与硝酸的混合液，回收下层液体以备下次套用；滴加过程中保持温度与保温反应的温度一致；在降温前先进行减压蒸馏回收二氯乙烷；降温时降至0℃~5℃。
第二步、将2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸、氯化亚砜混匀，升温回流反应，反应结束后，真空脱溶回收过量的氯化亚砜，之后即得到2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯（图1的式III）；以有机溶剂溶解2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯，获得2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，备用。
其中，所述氯化亚砜、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸的摩尔比为1~6：1，优选2~4：1；回流反应的反应温度为75℃~78℃，反应时间为1-3小时。所得2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯与有机溶剂的重量比为3±1：1。此外，有机溶剂为甲苯、环己烷或者甲基环己烷。
第三步、向一甲胺水溶液中滴加第二步获得的2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，保温反应，反应结束后降温、抽滤、烘干，得2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺（图1的式IV）。
其中，一甲胺水溶液所含的一甲胺、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的摩尔比为1~5：1，优选1.5~3.5：1；先将一甲胺水溶液升温至20℃~80℃（优选30℃~60℃），再开始滴加2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，滴加过程中保持温度在20℃~80℃（优选30℃~60℃），滴加结束后在20℃~80℃（优选30℃~60℃）保温反应2±0.5小时，优选2~2.5小时；降温时降至0℃~20℃，优选0℃~10℃。
第四步、将2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、甲醇、雷尼镍加至高压釜中，通氢气进行硝基还原反应，反应结束后，分离获得2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品（图1的式V）。
其中，2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、雷尼镍的质量比为1：0.01~0.3，优选1：0.01~0.10；2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、甲醇的质量比为1：4±1；反应前，向高压釜中，先以氮气置换3~4次，再以氢气置换3~4次，然后再通氢气进行硝基还原反应；反应温度为10℃~60℃，优选10℃~40℃，反应压力为0.1~2.5MPa，优选0.5~1.5MPa；当反应不再吸氢时继续保温1~1.5小时，反应结束；反应结束后，过滤除去雷尼镍，滤液蒸馏除去一部分甲醇，将剩余物料降温至0℃~20℃，优选0℃~10℃，抽滤，烘干，获得2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例1
本实施例为制备2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的一个具体实施示例。
本实施例基本过程为上述的本发明具体实施技术方案。
本实施例的一些具体细节如下：
在2000mL四口烧瓶中加入二氯乙烷：850g，3-甲基-5-氯-苯甲酸（170.5g，1mol，1.0eq），控制温度10℃左右，开始滴加混合均匀的98%发烟硝酸（141.4g，2.2mol，2.2eq）与98%浓硫酸（180g，1.8mol，1.8eq），滴加过程控制温度10℃~20℃，约3小时滴加结束，然后在10℃~20℃保温反应3小时，反应结束静置分层，分去下层过量的混酸待用，上层物料倒入装有水：800g的2000mL烧瓶中，然后开始减压蒸馏回收二氯乙烷，二氯乙烷回收结束降温至0℃~5℃抽滤，滤饼用水冲洗至冲洗滤液pH=6-7，烘干，所得产物纯度99.1%，含2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸：194.0g，收率90%（理论重量为215.59g）。
在500ml四口烧瓶中，加入2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸（107.8 g，0.5mol，1.0eq）、氯化亚砜（208.2g，1.75mol，3.5eq）升温至回流，在回流下反应2小时，反应结束真空回收过量的氯化亚砜，所得产物纯度99.5%，含2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯：113.5g，收率97%（理论重量为117.01g）。回收结束加入甲苯：350g溶清后备用。
在1L四口烧瓶中，加入40%一甲胺水溶液（108.5g，1.40mol，2.89eq），调整温度至30℃~40℃，开始滴加上述2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的甲苯溶液，滴加过程控制温度30℃~40℃，滴加结束在30℃~40℃保温反应2小时，降温至5℃~10℃抽滤，烘干，所得产物纯度99.5%，含2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺：107.5g，收率97.0%（理论重量为110.87g）。
在1L高压釜中，加入2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺（107.0g，0.47mol，1.0eq），甲醇：428g，雷尼镍：5.4g，先用氮气置换3次，再用氢气置换3次，然后调整温度至20℃~30℃后开始通氢气进行还原反应，氢气压力维持在1.0~1.2MPa，待反应不再吸氢时继续保温1小时，过滤，滤液蒸出甲醇：约300g，余下物料降温至0℃~5℃抽滤，烘干，所得产品纯度99.65%，含2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺：88.6g，收率95%（理论重量为93.3g）。
实施例2
本实施例为制备2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的一个具体实施示例。
本实施例基本过程为上述的本发明具体实施技术方案。
本实施例的一些具体细节如下：
在2000mL四口烧瓶中加入二氯乙烷：850g，3-甲基-5-氯-苯甲酸（170.5g，1mol，1.0eq），控制温度15℃~20℃，开始滴加混合均匀的98%发烟硝酸（125.4g，1.95mol，1.95eq）与98%浓硫酸（150g，1.5mol，1.5eq），滴加过程控制温度20℃~30℃，约3小时滴加结束，然后在20℃~30℃保温反应2小时，反应结束静置分层，分去下层过量的混酸待用，上层物料倒入装有水：800g的2000mL烧瓶中，然后开始减压蒸馏回收二氯乙烷，二氯乙烷回收结束降温至0℃~5℃抽滤，滤饼用水冲洗至冲洗滤液pH=6-7，烘干，所得产物纯度98.9%，含2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸：196.1g，收率91%（理论重量为215.59g）。
在500ml四口烧瓶中，加入2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸（107.8 g，0.5mol，1.0eq）、氯化亚砜（166.6 g，1.4 mol，2.8eq）升温至回流，在回流下反应3小时，反应结束真空回收过量的氯化亚砜，所得产物纯度99.6%，含2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯：114.1g，收率97.5%（理论重量为117.01g）。回收结束加入甲基环己烷：350g溶清后备用。
在1L四口烧瓶中，加入40%一甲胺水溶液（122.8 g，1.584mol，3.25eq），调整温度至20℃~30℃，开始滴加上述2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的甲基环己烷溶液，滴加过程控制温度20℃~30℃，滴加结束在20℃~30℃保温反应2小时，降温至0℃~5℃抽滤，烘干，所得产物纯度99.2%，含2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺：107.8g，收率96.7%（理论重量为111.46g）。
在1L高压釜中，加入2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺（107.4g，0.472mol，1.0eq），甲醇：428g，雷尼镍：4.5g，先用氮气置换3次，再用氢气置换3次，然后调整温度至30℃~40℃后开始通氢气进行还原反应，氢气压力维持在0.8~1.0MPa，待反应不再吸氢时继续保温1小时，过滤，滤液蒸出甲醇：约300g，余下物料降温至0℃~5℃抽滤，烘干，所得产品纯度99.72%，含2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺：88.8g，收率94.8%（理论重量为93.67g）。
实施例3
本实施例为制备2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的一个具体实施示例。
本实施例基本过程为上述的本发明具体实施技术方案。
本实施例的一些具体细节如下：
在2000mL四口烧瓶中加入二氯乙烷：850g，3-甲基-5-氯-苯甲酸（170.5g，1mol，1.0eq），控制温度20℃~25℃，开始滴加混合均匀的98%发烟硝酸（112.5g，1.75mol，1.75eq）与98%浓硫酸（150g，1.5mol，1.5eq），滴加过程控制温度30℃~40℃，约3小时滴加结束，然后在30℃~40℃保温反应2小时，反应结束静置分层，分去下层过量的混酸待用，上层物料倒入装有水：800g的2000mL烧瓶中，然后开始减压蒸馏回收二氯乙烷，二氯乙烷回收结束降温至0℃~5℃抽滤，滤饼用水冲洗至冲洗滤液pH=6-7，烘干，所得产物纯度99.2%，含2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸：192.9g，收率89.5%（理论重量为215.59g）。
在500ml四口烧瓶中，加入2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸（107.8 g，0.5mol，1.0eq）、氯化亚砜（178.5 g，1.5mol，3.0eq）升温至回流，在回流下反应3小时，反应结束真空回收过量的氯化亚砜，所得产物纯度99.5%，含2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯：114.0g，收率97.4%（理论重量为117.01g）。回收结束加入环己烷：350g溶清后备用。
在1L四口烧瓶中，加入40%一甲胺水溶液（100.0g ，1.29mol，2.65eq），调整温度至40℃~50℃，开始滴加上述2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的环己烷溶液，滴加过程控制温度40℃~50℃，滴加结束在40℃~50℃保温反应2小时，降温至5℃~10℃抽滤，烘干，所得产物纯度99.3%，含2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺：106.9g，收率96.0%（理论重量为111.36g）。
在1L高压釜中，加入2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺（106.5g，0.468mol，1.0eq），甲醇：428g，雷尼镍：6.5g，先用氮气置换3次，再用氢气置换3次，然后调整温度至10℃~20℃后开始通氢气进行还原反应，氢气压力维持在1.2~1.5MPa，待反应不再吸氢时继续保温1小时，过滤，滤液蒸出甲醇：约300g，余下物料降温至0℃~5℃抽滤，烘干，所得产品纯度99.75%，含2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺：89.0g，收率95.8%（理论重量为92.9g）。
现有技术工艺中：以3-甲基苯甲酸为初始原料，先进行硝化反应，得到2-硝基-3-甲基苯甲酸，紧接着进行酯化反应、甲胺化反应，得到2-硝基-N,3-二甲基苯甲酰胺；再进行铁粉还原反应、磺酰氯氯化反应，得到2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺。据文献报道：硝化步骤收率45~50%，反应选择性差，而且产生大量的废酸；后面酯化、甲胺化、还原、氯化总收率只有69~82%，产品纯度98.5%，以3-甲基苯甲酸计总收率只有31%~41%。此方法产生的三废很多、污染严重，产品纯度低。
与现有技术工艺相比，本发明工艺产品纯度高，收率高，反应条件温和，操作简单，三废大幅减少，具有环保效益，适合工业化大生产。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步、以二氯乙烷为溶剂，加入3-甲基-5-氯-苯甲酸后，滴加预先混匀的硫酸与硝酸的混合液，之后保温反应，反应结束后进行分层，取上层物料并加入水中以析出固体，经降温、抽滤、漂洗、烘干得到2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸；
第二步、将2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸、氯化亚砜混匀，升温回流反应，反应结束后，真空脱溶回收过量的氯化亚砜，之后即得到2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯；以有机溶剂溶解2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯，获得2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，备用；
第三步、向一甲胺水溶液中滴加第二步获得的2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，保温反应，反应结束后降温、抽滤、烘干，得到2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺；
第四步、将2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、甲醇、雷尼镍加至高压釜中，通氢气进行硝基还原反应，反应结束后，分离获得2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品。
2.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第一步中，所述硫酸、硝酸、3-甲基-5-氯-苯甲酸的摩尔比为1~3:1~5:1；保温反应的反应温度为0℃~60℃，保温时间为1~5小时。
3.根据权利要求2所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，所述硫酸、硝酸、3-甲基-5-氯-苯甲酸的摩尔比为1~2:1~2.5:1；保温反应的反应温度为10℃~40℃，保温时间为1~3小时；所述二氯乙烷、3-甲基-5-氯-苯甲酸的重量比为5±1：1，加入的水与3-甲基-5-氯-苯甲酸的重量比为4.5±1：1。
4.根据权利要求2所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第一步中，所述硫酸为浓硫酸，所述硝酸为发烟硝酸；分层后下层为过量的硫酸与硝酸的混合液，回收下层液体以备下次套用；滴加过程中保持温度与保温反应的温度一致；在降温前先进行减压蒸馏回收二氯乙烷；降温时降至0℃~5℃。
5.根据权利要求2所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第二步中，所述氯化亚砜、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸的摩尔比为1~6：1；回流反应的反应温度为75℃~78℃，反应时间为1-3小时。
6.根据权利要求5所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，所述氯化亚砜、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酸的摩尔比为2~4：1；所得2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯与有机溶剂的重量比为3±1：1；所述有机溶剂为甲苯、环己烷或者甲基环己烷。
7.根据权利要求5所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第三步中，所述一甲胺水溶液所含的一甲胺、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的摩尔比为1~5：1；先将一甲胺水溶液升温至20℃~80℃，再开始滴加2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，滴加过程中保持温度在20℃~80℃，滴加结束后在20℃~80℃保温反应2±0.5小时；降温时降至0℃~20℃。
8.根据权利要求7所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第三步中，所述一甲胺水溶液所含的一甲胺、2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯的摩尔比为1.5~3.5：1；先将一甲胺水溶液升温至30℃~60℃，再开始滴加2-硝基-3-甲基-5-氯苯甲酰氯溶液，滴加过程中保持温度在30℃~60℃，滴加结束后在30℃~60℃保温反应2~2.5小时；降温时降至0℃~10℃。
9.根据权利要求7所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第四步中，所述2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、雷尼镍的质量比为1：0.01~0.3；所述2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、甲醇的质量比为1：4±1；反应温度为10℃~60℃，反应压力为0.1~2.5MPa；反应结束后，过滤除去雷尼镍，滤液蒸馏除去一部分甲醇，将剩余物料降温至0℃~20℃，抽滤，烘干，获得2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺成品。
10.根据权利要求9所述的一种2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺的合成方法，其特征是，第四步中，所述2-硝基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺、雷尼镍的质量比为1：0.01~0.10；反应前，向高压釜中，先以氮气置换3~4次，再以氢气置换3~4次，然后再通氢气进行硝基还原反应；反应温度为10℃~40℃，反应压力为0.5~1.5MPa；当反应不再吸氢时继续保温1~1.5小时，反应结束；降温时降至0℃~10℃。
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