CN1157367C - 制备二酰氯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯的方法，包括在溶剂中并在催化量的叔胺存在下，在5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸与亚硫酰氯之间的多相中反应，该溶剂选自：(C7-C16)线性或支化烃类，(C7-C8)芳族烃类，1，1，1-三氯乙烷，乙酸正丁基酯，二甘醇二甲醚。
Description
本发明涉及合成具有以下通式(I)的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯的新型方法：
通式(I)的化合物是制备碘化的X-射线造影剂的有用中间体。
该化合物的制备先前已经描述于，例如，专利WO9405337，WO9109007，EP118347，EP83964，EP23992，CH616403，CH608189，DE2710730，和DE2547789中。
在一些参考文献中描述了在没有添加溶剂的情况下由5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸与亚硫酰氯反应(DE2547789，DE2710730，CH608189，CH616403，EP23992)，或有少量二甲基甲酰胺作为催化剂(EP118347)：所得到的产率是令人满意的。
另一方面，该反应在没有溶剂的情况下在亚硫酰氯中进行将会引起严重的工业安全性问题。如果一方面很难将固体状起始产品一步步地加入热的亚硫酰氯中，另一方面，两种试剂冷混合和持续加热的加料方式会产生短效反应，带来不可预见的影响。
在其它参考文献中，该反应是在乙酸乙酯中进行(WO9405337，WO9109007，EP83964)。在这种情况下所声称的产率急剧下降(50-60％)。
从工业应用的观点考虑，极其重要的是开发一种合成方法，该方法能够在安全操作条件下进行操作并得到良好产率的高纯产物，无需提纯操作(结晶，和类似方法)。
本发明的方法是指在溶剂中和使用催化量的叔胺的情况下，5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸在多相条件下的氯化，该溶剂选自：(C7-C16)线性或支化脂族烃类，(C7-C8)芳族烃类，1，1，1-三氯乙烷，乙酸正丁基酯，二甘醇二甲醚。
对于本发明的方法来说，特别优选的是下面的氯化条件：
-烃类选自(C8-C14)线性或支化烃类，该烃类优选是正辛烷，正癸烷，正十二烷，轻石油(ligroin)，煤油；
-芳族烃类选自被甲基取代的苯，该芳族烃类优选是甲苯或二甲苯；
-叔胺选自N-甲基-吗啉，三乙胺，喹啉，2-，3-或4-二甲基氨基吡啶，2-乙基-5-甲基吡啶。
当氯化反应在(C7-C16)线性或支化脂族烃类中进行时，能够分离通式(II)的中间体，5-亚硫酰基氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
本方法能够在分离或没有分离该中间体(II)的情况下进行，在两种情况下获得类似产率和纯度的最终产物。
本发明还旨在获得具有高产率和高纯度的最终产物的分离产物，措施是：通过在5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸的氯化反应结束之后向反应混合物或向分离出来的中间体(II)中添加一定量的二甘醇二甲醚，以使最终混合物含有不低于0.5kg二甘醇二甲醚/kg起始产物和通过随后添加水。
在本发明方法的一优选实施方案中，5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸由包括以下步骤的方法制得：a)5-硝基-1，3-苯二羧酸在中性或碱性环境中的催化氢化，得到5-氨基-1，3-苯二甲酸钠盐的水溶液；b)用ICl在HCl中的溶液将来自步骤a)的、没有进一步提纯的5-氨基-1，3-苯二甲酸钠盐溶液直接碘化，其中5-氨基-1，3-苯二甲酸钠盐溶液预先与HCl和H2SO4一起加入，得到5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸。
下面的实施例的目的在于描述为进行本发明的方法所需要的实验条件。
实施例1
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯
A)5-氨基-1，3-苯二羧酸
将325g 5-硝基-1，3-苯二羧酸(市场上获得的产品)加入到装有2.8升水的反应器中。升温至60-70℃，通过添加410g的30％NaOH将起始产物溶解。然后添加10g活性炭；过滤淤浆和过滤器用200ml水洗涤。然后加入8g的Pd/C.5％(市场上获得的产品)并用大约0.01m3的氮气老化。在30KPa的压力下引入0.1m3的氢气。温度自发地达到50℃并通过冷却来保持。当氢气消耗结束时，将溶液保持压力1小时，然后通过用0.02m3的氮气洗涤除去残留的氢气。过滤悬浮液，过滤器用100ml水洗涤，得到大约3.85kg的含有5-氨基-1，3-苯二羧酸钠盐的溶液。
B)5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸
在装有2.75升水的反应器中顺序添加0.08kg HCl(34％w/w)，3.85kg的来自前一反应的5-氨基-1，3-苯二羧酸钠盐的溶液和375g的H2SO4(1∶1水溶液)。将内容物加热至70℃，在3小时的时间内添加1.35kg的ICl在HCl中的溶液(44.5％碘，摩尔比ICl∶HCl＝1∶1)(市场上获得的产品)。当加料结束时，将溶液升温至90℃，该温度保持6小时。然后将内容物冷却至60℃并转移至另一反应器，在其中将溶液冷却至30℃。通过在搅拌下添加45g的亚硫酸氢钠使淤浆脱色，然后进行离心操作和产物用0.3kg水洗涤，从而得到935g所需要的湿产物。干燥后，获得830g的所需产物。
两步骤的总产率(以无水产物为基础)：95.0％
水含量 2％
电位分析： 99.3％
1H-NMR，13C-NMR，IR和MS谱分析结果与结构符合。
C)5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯
1.2kg化合物B)和6g喹啉和970g的间二甲苯的混合物在氮气气氛中在搅拌的情况下在65-70℃下加热。然后在2小时的时间内加入500÷600g的SOCl2/间二甲苯混合物(含有10％的后一种物质)，和然后在4÷6小时的时间内加入1kg的SOCl2，保持温度在65-70℃之间。当加料结束时，将混合物在80÷85℃下加热2小时和将这一温度保持6小时，为的是使反应完全。然后将反应混合物冷却至40÷50℃，压力降低至100毫巴并将SOCl2/间二甲苯混合物(含有10％的后一种物质)蒸发掉。
然后用氮气将压力升高至1atm并总是在氮气气氛下和在搅拌下，在温度保持在40÷50℃之间的同时添加1.1kg的二甘醇二甲醚。
之后通过添加280÷240g的o(13÷15％水溶液)将PH保持在2.5÷3。然后添加300g的水和通过添加690÷590g的NaOH(13÷15％水溶液)将PH保持在6；该淤浆然后在30C下用150÷180g的水稀释。
所得到的悬浮液在氮气气氛下过滤和湿产物一直被洗涤至洗涤水达到PH7为止。
该产物在50÷65℃的温度下干燥，得到1.180kg的所需产物。
按照无水产物计算的产率：92％
水含量 1％
HPLC： 98.5％
固定相：柱E.Merck Lichrospher R RP-18 5μm 4mm×12.5cm
流动相：梯度洗脱
A＝水
B＝CH3CN
分钟 ％B
0 60
3 60
12 80
19 80
20 60
流速：1.2ml分钟-1
温度：30℃
UV检测：240nm
1H-NMR，13C-NMR，IR和MS谱分析结果与结构符合。
实施例2
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用二甘醇二甲醚代替间二甲苯，并使用喹啉。无需另外添加二甘醇二甲醚就分离出所需产物，所得到的产率是82％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例3
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用二甘醇二甲醚代替间二甲苯，并用N-甲基-吗啉代替喹啉。无需另外添加二甘醇二甲醚就分离出所需产物，所得到的产率是85.2％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例4
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用二甘醇二甲醚代替间二甲苯，并用三乙胺代替喹啉。无需另外添加二甘醇二甲醚就分离出所需产物，所得到的产率是89％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例5
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用二甘醇二甲醚代替间二甲苯，并用2-乙基-5-甲基吡啶代替喹啉。无需另外添加二甘醇二甲醚就分离出所需产物，所得到的产率是87.7％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例6
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用2.2kg的1，1，1-三氯乙烷代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉。混合物用5kg的水处理。沉淀的固体物加以过滤，溶于二甘醇二甲醚并在上述条件下再沉淀，所得到的产率是94.1％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例7
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用2.2kg的1，1，1-三氯乙烷代替间二甲苯，并用吡啶代替喹啉。混合物过滤到5kg水中。沉淀的固体物加以过滤，溶于二甘醇二甲醚并在上述条件下再沉淀，所得到的产率是93.4％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例8
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用2.2kg的1，1，1-三氯乙烷代替间二甲苯，并使用喹啉。混合物被过滤到5kg的水中。沉淀的固体物加以过滤，溶于二甘醇二甲醚并在上述条件下再沉淀，所得到的产率是86.3％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例9
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用乙酸正丁酯代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉。当反应结束时，蒸馏出300g的亚硫酰氯/乙酸正丁酯混合物，添加1kg的乙酸正丁酯，混合物被冷却至50℃并添加5kg水和0.5kg的Na2CO3。过滤出固体物，得到产率91.7％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例10
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用煤油代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉，所得到的产率是95.2％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例11
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用轻石油代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉，所得到的产率是89.4％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例12
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用正辛烷代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉，所得到的产率是80.1％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例13
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用正癸烷代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉，所得到的产率是94.8％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例14
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用正十二烷代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉，所得到的产率是89.7％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例15
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用正十二烷代替间二甲苯，并使用喹啉，所得到的产率是95.6％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例16
分离通式(II)化合物的又一种用线性或支化烃类(C8-C14)制备5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯的方法：
A)5-亚硫酰基氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯
根据实施例13进行该制备过程，一直进行到蒸馏出SOCl2/脂族烃类混合物(含有10％的后者)。在氮气气氛下过滤出固体物，用烃类溶剂洗涤，并在减压(在100Pa下)和55℃下干燥，从而得到1.23kg的5-亚硫酰基氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
产率：92％
HPLC：95％
滴定法碘值(I2的溶液，0.1N，条款9910 Merck)：94％
元素分析 C N S Cl I
％计算值 14.97 2.18 5.00 11.05 59.32
％实测值 15.10 2.16 4.96 11.0 58.95
1H-NMR，13C-NMR、IR和MS谱与结构相符。
B)5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯
在40℃下将1.23kg化合物A)溶于1.1kg二甘醇二甲醚中。然后根据实施例1C中的操作程序处理该溶液。获得1.17kg的所需化合物。
处理：91％
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例17
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用甲苯代替间二甲苯，并用N-甲基吗啉代替喹啉，所得到的产率是90.1％。
化学-物理特性与前面所述的那些相符。
实施例18
5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
根据实施例1中所述操作程序，使用相同量的5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸来进行该反应，使用甲苯代替间二甲苯，并使用喹啉，所得到的产率是92.3％。化学-物理特性与前面所述的那些相符。
Claims (14)
1、制备5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯的方法，包括在溶剂中并在催化量的叔胺存在下，在5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸与亚硫酰氯之间的多相中反应，该溶剂选自：(C7-C16)线性或支化脂族烃类，(C7-C8)芳族烃类，1，1，1-三氯乙烷，乙酸正丁基酯，二甘醇二甲醚，在该反应结束后，分离或不分离中间产物，接着用水处理中间产物，制得5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
2、根据权利要求1的方法，其中芳族烃是甲苯。
3、根据权利要求1的方法，其中芳族烃是间二甲苯。
4、根据权利要求1的方法，其中该线性或支化烃是选自(C8-C14)线性或支化烃类。
5、根据权利要求4的方法，其中烃是正辛烷。
6、根据权利要求4的方法，其中烃是正癸烷。
7、根据权利要求4的方法，其中烃是正十二烷。
8、根据权利要求1的方法，其中所述溶剂是煤油。
9、根据权利要求1的方法，其中所述溶剂是轻石油。
10、根据权利要求1的方法，其中叔胺选自N-甲基吗啉，三乙胺，喹啉，二甲基氨基吡啶，2-乙基-5-甲基吡啶。
11、根据权利要求4的方法，其中氯化反应的中间体，即5-亚硫酰基氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯是通过从反应混合物中过滤而分离出来的并随后通过水处理而转变成5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
12、具有通式(II)的5-亚硫酰基氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
13、根据权利要求1的方法，其中在5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸的氯化反应结束之后，向反应混合物中添加一定量的二甘醇二甲醚，以使最终混合物含有不低于0.5千克二甘醇二甲醚/千克5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸，接着用水处理，得到5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二甲酰氯。
14、根据权利要求1的方法，其中所述5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸由包括以下步骤的方法制得：
a)5-硝基-1，3-苯二羧酸在中性或碱性环境中的催化氢化，得到5-氨基-1，3-苯二甲酸钠盐的水溶液；
b)用ICl在HCl中的溶液将来自步骤a)的、没有进一步提纯的5-氨基-1，3-苯二甲酸钠盐溶液直接碘化，其中5-氨基-1，3-苯二甲酸钠盐溶液预先与HCl和H2SO4一起加入，得到5-氨基-2，4，6-三碘-1，3-苯二羧酸。
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