CN115850103B - 3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抗癌药及农药领域,公开了一种3‑氨基‑2‑氟苯甲酸甲酯的制备方法。该方法包括:1)使邻氟甲苯与磺化试剂进行磺化反应,得到磺化反应产物;2)使磺化反应产物与硝化试剂进行硝化反应,得到3‑甲基‑4‑氟‑5‑硝基苯磺酸;3)使3‑甲基‑4‑氟‑5‑硝基苯磺酸进行还原反应,得到还原反应产物;4)使还原反应产物进行水解反应,得到3‑氨基‑2‑氟甲苯;5)使3‑氨基‑2‑氟甲苯进行氧化反应,得到3‑氨基‑2‑氟苯甲酸;6)使3‑氨基‑2‑氟苯甲酸与甲醇进行酯化反应。该方法成本低、收率高,适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及抗癌药及农药领域,具体涉及一种3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法。
背景技术
3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯是新型抗癌药及农药的关键中间体。WO2011059610A1记载了以2-氟-3-硝基甲苯为原料经氧化、酯化、还原反应得到产品,但该方法原料价格昂贵,氧化使用三氧化铬,还原使用水合肼,成本较高,只适合试验室合成。
CN111320548A公开了一种以2,6-二氯苯甲酸为原料,经硝化、酯化、氟化、还原脱氯反应得到产品,该方法原料价格相对较低,但氟化选择性差,容易生成异构体及二氟化杂质,产率低,不适合工业制备。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的成本高、产率低、不适合工业制备的问题,提供一种新的3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法,该方法成本低、收率高,适合大规模生产。
为了实现上述目的,本发明提供一种3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法,其中,该方法包括以下步骤,
1)使邻氟甲苯与磺化试剂进行磺化反应,得到磺化反应产物的步骤;
2)使步骤1)得到的磺化反应产物与硝化试剂进行硝化反应,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的步骤;
3)在第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸进行还原反应,得到还原反应产物的步骤;
4)在酸存在下,使步骤3)得到的还原反应产物进行水解反应,得到3-氨基-2-氟甲苯的步骤;
5)在第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯进行氧化反应,得到3-氨基-2-氟苯甲酸的步骤;
6)使3-氨基-2-氟苯甲酸与甲醇进行酯化反应的步骤。
优选地,步骤1)中,所述磺化试剂为硫酸和/或氯磺酸,优选为硫酸。
优选地,相对于1mol的邻氟甲苯,所述磺化试剂的用量为1-5mol。
优选地,使邻氟甲苯滴加到磺化试剂中进行所述磺化反应。
优选地,所述磺化反应的条件包括:温度为80-120℃,时间为0.5-5h。
优选地,步骤2)中,所述硝化试剂为硝酸和/或乙酰基硝酸酯,优选为硝酸。
优选地,相对于1mol的邻氟甲苯,所述硝化试剂的用量为0.8-2mol。
优选地,使硝化试剂滴加到所述磺化反应产物中进行所述硝化反应。
优选地,所述硝化反应的条件包括:温度为0-50℃,时间为0.5-5h。
优选地,步骤3)中,在第一溶剂和第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸与氢气进行所述还原反应。
优选地,所述第一溶剂为水、甲醇和乙醇中的一种或多种,优选为水。
优选地,所述第一催化剂为钯碳、铂碳和雷尼镍中的一种或多种,优选为钯碳。
优选地,使所述还原反应体系的pH值为6-7。
优选地,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述第一溶剂的用量为300-1500mL。
优选地,所述第一催化剂的用量为3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸重量的1-10%。
优选地,所述还原反应的条件包括:温度为20-120℃,时间为0.5-6h,氢压为0.5-5MPa。
优选地,步骤4)中,所述酸为硫酸、盐酸和磷酸中的一种或多种;优选为硫酸。
优选地,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述酸的用量为0.1-2mol。
优选地,所述水解反应的条件包括:温度为80-100℃,时间为1-6h。
优选地,步骤5)中,在第二溶剂和第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯进行氧化反应。
优选地,所述第二溶剂为甲酸、乙酸和丙酸中的一种或多种,优选为乙酸。
优选地,所述第二催化剂为N-羟基邻苯二甲酰亚胺、醋酸钴和醋酸锰中的一种或多种,优选为N-羟基邻苯二甲酰亚胺。
优选地,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二溶剂的用量为300-2000mL。
优选地,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二催化剂的用量为0.01-0.5mol。
优选地,所述氧化反应的条件包括:温度为60-180℃,时间为0.5-6h。
优选地,所述酯化反应在第三催化剂存在下进行。
优选地,所述第三催化剂为硫酸、盐酸和对甲苯磺酸中的一种或多种,优选为硫酸。
优选地,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,所述第三催化剂的用量为0.01-0.1mol。
优选地,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,甲醇的用量为1-10mol。
优选地,所述酯化反应的条件包括:温度为40-70℃,时间为0.5-5h。
通过上述技术方案,本发明能够提供一种新的3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法,该方法成本低、收率高,适合大规模生产。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法,其中,该方法包括以下步骤,
1)使邻氟甲苯与磺化试剂进行磺化反应,得到磺化反应产物的步骤;
2)使步骤1)得到的磺化反应产物与硝化试剂进行硝化反应,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的步骤;
3)在第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸进行还原反应,得到还原反应产物的步骤;
4)在酸存在下,使步骤3)得到的还原反应产物进行水解反应,得到3-氨基-2-氟甲苯的步骤;
5)在第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯进行氧化反应,得到3-氨基-2-氟苯甲酸的步骤;
6)使3-氨基-2-氟苯甲酸与甲醇进行酯化反应的步骤。
下面分步骤对本发明进行说明。
1)磺化反应
根据本发明,步骤1)中,使邻氟甲苯与磺化试剂进行磺化反应,得到磺化反应产物。
优选地,所述磺化试剂为硫酸和/或氯磺酸;更优选地,所述磺化试剂为硫酸;进一步优选地,所述磺化试剂为浓度98重量%以上的硫酸(发烟硫酸)。
在本发明中,所述磺化试剂的用量可以根据邻氟甲苯的用量来选择,优选地,相对于1mol的邻氟甲苯,所述磺化试剂的用量为1-5mol;更优选地,相对于1mol的邻氟甲苯,所述磺化试剂的用量为2-4mol。
相对于1mol的邻氟甲苯,所述磺化试剂的用量的具体例子,例如可以举出:1mol、1.5mol、1.8mol、2mol、2.5mol、2.8mol、3mol、3.5mol、3.8mol、4mol、4.5mol、4.8mol、5mol等,以及上述任意两个所构成的范围。
在本发明的一个优选的实施方式中,使邻氟甲苯滴加到磺化试剂中进行所述磺化反应,由此可以防止超温,具有反应安全可控的效果。所述滴加的速度只要使得反应体系不超过下述反应温度即可,例如可以为80℃、90℃、100℃等以及它们中任意两个所构成的范围。
根据本发明,优选地,所述磺化反应的条件包括:温度为80-120℃,时间为0.5-5h;更优选地,所述磺化反应的条件包括:温度为90-110℃,时间为1-3h。此处的反应时间不包括滴加所花费的时间。
在本发明中,在所述磺化反应结束后,无需处理,将所述磺化反应产物直接用于下一步反应,由此可以显著提高操作性,进而提高整体收率,非常适合大规模工业制备。
2)硝化反应
根据本发明,步骤2)中,使步骤1)得到的磺化反应产物与硝化试剂进行硝化反应,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸。
在本发明中,优选地,所述硝化试剂为硝酸和/或乙酰基硝酸酯;更优选地,所述硝化试剂为硝酸。
在本发明中,由于是直接使步骤1)得到的磺化反应产物与硝化试剂进行硝化反应,因此,所述硝化试剂的用量可以根据邻氟甲苯的用量来选择,优选地,相对于1mol的邻氟甲苯,所述硝化试剂的用量为0.8-2mol;更优选地,相对于1mol的邻氟甲苯,所述硝化试剂的用量为1-1.5mol。
相对于1mol的邻氟甲苯,所述硝化试剂的用量的具体例子,例如可以举出:0.8mol、0.9mol、1mol、1.1mol、1.2mol、1.3mol、1.4mol、1.5mol、1.6mol、1.7mol、1.8mol、1.9mol、2mol等,以及上述任意两个所构成的范围。
在本发明的一个优选的实施方式中,使硝化试剂滴加到所述磺化反应产物中进行所述硝化反应。所述滴加的速度只要使得反应体系在0-15℃(优选为5-10℃)温度范围内即可。
在本发明中,优选地,所述硝化反应的条件包括:温度为-20~50℃,时间为0.5-5h;更优选地,所述硝化反应的条件包括:温度为0-40℃,时间为1-3h。此处的反应时间不包括滴加所花费的时间。
在本发明中,在所述硝化反应结束后,可以采用本领域的常规方法进行纯化。
在本发明的一个优选的实施方式中,在所述硝化反应结束后,仅需要将硝化反应产物冷却到5-10℃,与水混合后固液分离、干燥,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸。上述水的用量优选为邻氟甲苯重量的3-10倍,例如可以为3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍等。
3)还原反应
根据本发明,步骤3)中,在第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸进行还原反应,得到还原反应产物。
在本发明中,优选地,在第一溶剂和第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸与氢气进行所述还原反应。
在本发明中,通过使用第一溶剂,能够使反应更容易进行。
在本发明中,优选地,使所述还原反应体系的pH值为6-7。使所述还原反应体系的pH值为6-7的方法可以通过添加碱来实现,例如可以使用液碱进行调节。
在本发明中,优选地,所述第一溶剂为水、甲醇和乙醇中的一种或多种;更优选地,所述第一溶剂为水。
在本发明中,优选地,所述第一催化剂为钯碳、铂碳和雷尼镍中的一种或多种;更优选地,所述第一催化剂为钯碳。
在本发明中,所述第一溶剂的用量可以根据3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的用量来选择,优选地,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述第一溶剂的用量为300-1500mL;更优选地,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述第一溶剂的用量为500-1000mL。
在本发明中,所述第一催化剂用量可以根据3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的用量来选择,优选地,所述第一催化剂的用量为3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸重量的0.1-10%;更优选地,所述第一催化剂的用量为3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸重量的1-5%。具体地,例如可以为0.1重量%、0.2重量%、0.4重量%、0.6重量%、0.8重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%等。
在本发明中,优选地,所述还原反应的条件包括:温度为20-120℃,时间为0.5-6h,氢压为0.5-5MPa;更优选地,所述还原反应的条件包括:温度为50-100℃,时间为1-5h,氢压为0.9-3MPa;进一步优选地,所述还原反应的条件包括:温度为60-100℃,时间为3-5h,氢压为0.9-1.5MPa。
在本发明中,压力均指表压。
在本发明中,在所述还原反应结束后,无需处理,可以将所述还原反应产物直接用于下一步反应,由此可以显著提高操作性,进而提高整体收率,非常适合工业制备。
4)水解反应
根据本发明,步骤4)中,在酸存在下,使步骤3)得到的还原反应产物进行水解反应,得到3-氨基-2-氟甲苯。
在本发明中,优选地,所述酸为硫酸、盐酸和磷酸中的一种或多种;更优选地,所述酸为硫酸。
在本发明中,所述酸的用量可以根据3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的用量来选择,优选地,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述酸的用量为0.1-2mol;更优选地,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述酸的用量为0.2-1mol。
相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述酸的用量的具体例子,例如可以举出:0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.7mol、0.8mol、0.9mol、1mol、1.1mol、1.2mol、1.3mol、1.4mol、1.5mol、1.6mol、1.7mol、1.8mol、1.9mol、2mol等,以及上述任意两个所构成的范围。
在本发明中,优选地,所述水解反应的条件包括:温度为60-120℃,时间为0.5-6h;更优选地,所述水解反应的条件包括:温度为80-100℃,时间为1-5h。
在本发明中,在所述水解反应结束后,可以采用本领域的常规方法进行纯化。
在本发明的一个优选的实施方式中,仅需要将水解反应产物降温至50℃以下(优选为20-30℃)后,使用碱(例如可以为液碱、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种)中和至pH值7-8,分出有机相进行干燥即可得到3-氨基-2-氟甲苯。
5)氧化反应
根据本发明,步骤5)中,在第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯进行氧化反应,得到3-氨基-2-氟苯甲酸。
在本发明中,优选地,在第二溶剂和第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯与氧源进行氧化反应。
优选地,所述第二溶剂为甲酸、乙酸和丙酸中的一种或多种;更优选地,所述第二溶剂为乙酸。
优选地,所述第二催化剂为N-羟基邻苯二甲酰亚胺、醋酸钴和醋酸锰中的一种或多种;更优选地,所述第二催化剂为N-羟基邻苯二甲酰亚胺。
优选地,所述氧源为氧气、臭氧和双氧水中的一种或多种;更优选地,所述氧源为氧气。
在本发明中,所述第二溶剂的用量可以根据3-氨基-2-氟甲苯的用量来选择,优选地,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二溶剂的用量为300-2000mL;更优选地,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二溶剂的用量为500-1500mL。
在本发明中,所述第二催化剂的用量可以根据3-氨基-2-氟甲苯的用量来选择,优选地,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二催化剂的用量为0.01-0.5mol;更优选地,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二催化剂的用量为0.05-0.2mol。
相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二催化剂的用量的具体例子,例如可以举出:0.01mol、0.02mol、0.03mol、0.04mol、0.05mol、0.06mol、0.07mol、0.08mol、0.09mol、0.1mol、0.15mol、0.18mol、0.2mol、0.25mol、0.28mol、0.3mol、0.35mol、0.38mol、0.4mol、0.45mol、0.48mol、0.5mol等,以及上述任意两个所构成的范围。
在本发明中,优选地,所述氧化反应的条件包括:温度为60-180℃,时间为0.5-6h;更优选地,所述氧化反应的条件包括:温度为100-150℃,时间为1-4h。
在本发明中,在所述氧源为氧气时,氧气的分压可以为0.5-2MPa,优选为0.8-1.2MPa。
在本发明中,在所述氧化反应结束后,可以采用本领的常规方法进行纯化。
在本发明的一个优选的实施方式中,仅需要将氧化反应产物进行脱溶即可。
在本发明另一个优选的实施方式中,将氧化反应产物进行脱溶后,甲醇洗涤、过滤、干燥后,得到3-氨基-2-氟苯甲酸。
6)酯化反应
根据本发明,步骤6)中,使3-氨基-2-氟苯甲酸与甲醇进行酯化反应。
在本发明中,优选地,所述酯化反应在第三催化剂存在下进行。
优选地,所述第三催化剂为硫酸、盐酸和对甲苯磺酸中的一种或多种;更优选地,所述第三催化剂为硫酸。
在本发明中,所述第三催化剂的用量可以根据3-氨基-2-氟苯甲酸的用量来选择,优选地,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,所述第三催化剂的用量为0.01-0.5mol;更优选地,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,所述第三催化剂的用量为0.02-0.2mol。
相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,所述第三催化剂的用量的具体例子,例如可以举出:0.01mol、0.02mol、0.03mol、0.04mol、0.05mol、0.06mol、0.07mol、0.08mol、0.09mol、0.1mol、0.15mol、0.18mol、0.2mol、0.25mol、0.28mol、0.3mol、0.35mol、0.38mol、0.4mol、0.45mol、0.48mol、0.5mol等,以及上述任意两个所构成的范围。
在本发明中,所述甲醇的用量可以根据3-氨基-2-氟苯甲酸的用量来选择,优选地,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,甲醇的用量为1-10mol;更优选地,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,甲醇的用量为2-5mol。
相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,甲醇的用量的具体例子,例如可以举出:1mol、2mol、3mol、4mol、5mol、6mol、7mol、8mol、9mol、10mol等,以及上述任意两个所构成的范围。
在本发明中,优选地,所述酯化反应的条件包括:温度为20-90℃,时间为0.5-10h;更优选地,所述酯化反应的条件包括:温度为40-70℃,时间为1-5h。
在本发明中,在所述酯化反应结束后,可以采用本领域的常规方法进行纯化。
在本发明的一个优选的实施方式中,仅需要将酯化反应产物进行脱溶即可得到本发明的目标产物3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯。
通过上述技术方案,本发明能够提供一种新的3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法,该方法成本低、收率高,适合大规模生产。具体而言,在步骤1)和步骤3)中,可以直接将磺化反应产物和还原反应产物用于下一步反应,在步骤2)、步骤4)、步骤5)和步骤6)中,反应结束后,其后处理极其简单,并且,各步骤的产物均能够控制在90%以上(优选为92%以上),非常适合工业制备。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明并不仅限于下述实施例。
实施例与对比例中采用的原料,如果没有特别限定,那么均是现有技术公开的,例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
实施例1
合成路线如下:
1)3-甲基-4-氟苯磺酸的合成
将硫酸(含量为98重量%,0.4mol)加入反应瓶,在80-85℃下滴加邻氟甲苯(0.2mol),滴毕在90-95℃下保温反应3小时,转化率大于99%,反应液直接用于下步反应。
2)3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的合成
将步骤1)得到的反应液降温至5℃,在5-10℃下滴加发烟硝酸(0.28mol),滴毕在35-40℃下保温反应2小时。反应液降温至8℃,缓慢加入66g水,过滤,烘干,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸(纯度为96重量%,两步收率为95%)。
3)3-甲基-4-氟-5-氨基苯磺酸的合成
将3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸(0.2mol)和200g水加入反应瓶,滴加液碱调pH值至6-7,将溶液转移至高压釜,加入2.4g 5%Pd/C,置换氢气,控制温度在75-80℃,压力在0.95-1MPa,反应5小时,转化率大于99%,反应液直接用于下步反应。
4)3-氨基-2-氟甲苯的合成
向步骤3)得到的反应液中加入硫酸(含量为98重量%,0.1mol),升温至回流,反应5小时,降温至50℃,滴加液碱调pH值至7-8,分出有机相,得到3-氨基-2-氟甲苯(纯度为98重量%,两步收率为94%)。
5)3-氨基-2-氟苯甲酸的合成
将3-氨基-2-氟甲苯(0.18mol),100g乙酸(95mL)及1.2g NHPI(0.007mol)加入高压釜,升温至115-120℃,通入氧气至压力0.8-0.85MPa,反应4小时后,反应液脱溶,加入甲醇打浆、过滤、干燥后,得到3-氨基-2-氟苯甲酸(纯度为98重量%,收率为92%)。
6)3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的合成
将3-氨基-2-氟苯甲酸(0.17mol)、甲醇(0.34mol)及硫酸(含量为98重量%,0.02mol)加入反应瓶,升温至回流,反应5小时,脱除甲醇后干燥得到目标产物(经过核磁和质谱鉴定为3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯),其纯度为98重量%,收率为96%。
实施例2
1)3-甲基-4-氟苯磺酸的合成
将硫酸(含量为98重量%,0.8mol)加入反应瓶,在80-85℃下滴加邻氟甲苯(0.2mol),滴毕在105-110℃下保温反应1小时,转化率大于99%,反应液直接用于下步反应。
2)3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的合成
将步骤1)得到的反应液降温至5℃,在5-10℃下滴加发烟硝酸(0.22mol),滴毕在20-25℃下保温反应3小时。反应液降温至0℃,缓慢加入100g水,过滤,烘干,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸(纯度为98重量%,两步收率为94%)。
3)3-甲基-4-氟-5-氨基苯磺酸的合成
将3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸(0.2mol)和100g水加入反应瓶,滴加液碱调pH值至6-7,将溶液转移至高压釜,加入0.5g 5%Pt/C,置换氢气,控制温度在95-100℃,压力在1.3-1.5MPa,反应3小时,转化率大于99%,反应液直接用于下步反应。
4)3-氨基-2-氟甲苯的合成
向步骤3)得到的反应液中加入硫酸(含量为98重量%,0.2mol),升温至回流,反应3小时,降温至50℃,滴加液碱调pH值至7-8,分出有机相,得到3-氨基-2-氟甲苯(纯度为98重量%,两步收率为95%)。
5)3-氨基-2-氟苯甲酸的合成
将3-氨基-2-氟甲苯(0.18mol),150g乙酸(143mL)及6g NHPI(0.036mol)加入高压釜,升温至145-150℃,通入氧气至压力1.1-1.2MPa,反应2小时后,反应液脱溶,加入甲醇打浆、过滤、干燥后,得到3-氨基-2-氟苯甲酸(纯度为98重量%,收率为93%)。
6)3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的合成
将3-氨基-2-氟苯甲酸(0.17mol)、甲醇(0.85mol)及硫酸(含量为98重量%,0.034mol)加入反应瓶,升温至回流,反应3小时,脱除甲醇后干燥得到目标产物(经过核磁和质谱鉴定为3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯),其纯度为98重量%,收率为98%。
实施例3
1)3-甲基-4-氟苯磺酸的合成
将硫酸(含量为98重量%,0.6mol)加入反应瓶,在80-85℃下滴加邻氟甲苯(0.2mol),滴毕在95-100℃下保温反应2小时,转化率大于99%,反应液直接用于下步反应。
2)3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的合成
将步骤1)得到的反应液降温至5℃,在5-10℃下滴加发烟硝酸(0.24mol),滴毕在35-40℃下保温反应2小时。反应液降温至8℃,缓慢加入220g水,过滤,烘干,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸(纯度为99重量%,两步收率为93%)。
3)3-甲基-4-氟-5-氨基苯磺酸的合成
将3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸(0.2mol)和150g水加入反应瓶,滴加液碱调pH值至6-7,将溶液转移至高压釜,加入1.4g 雷尼镍,置换氢气,控制温度在65-70℃,压力在1.1-1.2MPa,反应4小时,转化率大于99%,反应液直接用于下步反应。
4)3-氨基-2-氟甲苯的合成
向步骤3)得到的反应液中加入硫酸(含量为98重量%,0.15mol),升温至回流,反应4小时,降温至50℃,滴加液碱调pH值至7-8,分出有机相,得到3-氨基-2-氟甲苯(纯度为98重量%,两步收率为95%)。
5)3-氨基-2-氟苯甲酸的合成
将3-氨基-2-氟甲苯(0.18mol),200g乙酸(190mL)及3g NHPI(0.018mol)加入高压釜,升温至130-135℃,通入氧气至压力0.9-0.95MPa,反应3小时后,反应液脱溶,加入甲醇打浆、过滤、干燥后,得到3-氨基-2-氟苯甲酸(纯度为98重量%,收率为93%)。
6)3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的合成
将3-氨基-2-氟苯甲酸(0.17mol)、甲醇(0.51mol)及硫酸(含量为98重量%,0.01mol)加入反应瓶,升温至回流,反应4小时,脱除甲醇后干燥得到目标产物(经过核磁和质谱鉴定为3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯),其纯度为98重量%,收率为97%。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤,
1)使邻氟甲苯与磺化试剂进行磺化反应,得到磺化反应产物的步骤;
2)使步骤1)得到的磺化反应产物与硝化试剂进行硝化反应,得到3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸的步骤;
3)在第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸进行还原反应,得到还原反应产物的步骤;
4)在酸存在下,使步骤3)得到的还原反应产物进行水解反应,得到3-氨基-2-氟甲苯的步骤;
5)在第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯进行氧化反应,得到3-氨基-2-氟苯甲酸的步骤;
6)使3-氨基-2-氟苯甲酸与甲醇进行酯化反应的步骤;
其中,所述磺化试剂为硫酸,所述磺化反应的温度为80-120℃;
所述第二催化剂为N-羟基邻苯二甲酰亚胺,所述氧化反应的温度为60-180℃。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,相对于1mol的邻氟甲苯,所述磺化试剂的用量为1-5mol。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述磺化反应的时间为0.5-5h。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤2)中,所述硝化试剂为硝酸和/或乙酰基硝酸酯。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,相对于1mol的邻氟甲苯,所述硝化试剂的用量为0.8-2mol。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述硝化反应的条件包括:温度为0-50℃,时间为0.5-5h。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤3)中,在第一溶剂和第一催化剂存在下,使3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸与氢气进行所述还原反应,所述第一溶剂为水、甲醇和乙醇中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一催化剂为钯碳、铂碳和雷尼镍中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一催化剂的用量为3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸重量的1-10%。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述还原反应的条件包括:温度为20-120℃,时间为0.5-6h,氢压为0.5-5MPa。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤4)中,所述酸为硫酸、盐酸和磷酸中的一种或多种。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其中,相对于1摩尔的3-甲基-4-氟-5-硝基苯磺酸,所述酸的用量为0.1-2mol。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述水解反应的条件包括:温度为80-100℃,时间为1-6h。
14.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤5)中,在第二溶剂和第二催化剂存在下,使3-氨基-2-氟甲苯进行氧化反应,所述第二溶剂为甲酸、乙酸和丙酸中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,相对于1摩尔的3-氨基-2-氟甲苯,所述第二催化剂的用量为0.01-0.5mol。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,所述氧化反应的时间为0.5-6h。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述酯化反应在第三催化剂存在下进行,所述第三催化剂为硫酸、盐酸和对甲苯磺酸中的一种或多种。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,所述第三催化剂的用量为0.01-0.1mol。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,相对于1mol的3-氨基-2-氟苯甲酸,甲醇的用量为1-10mol。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,所述酯化反应的条件包括:温度为40-70℃,时间为0.5-5h。
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