CN1171101A - 芳香族邻－磺基羧酸和磺酰脲的制法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备邻磺基羧酸的方法,它包括:a)在反应第一步,在酸及亚硝酸盐(酯)在水中溶液存在下,在有机溶剂或在它们的混合物中使邻氨基磺酸重氮化,生成邻重氮磺酸盐,以及b)在反应第二步,在钯催化剂存在下,在水、在有机溶剂或在它们的混合物中,让邻重氮磺酸盐与处于超压下的一氧化碳反应,生成芳香族邻磺基羧酸。本发明还涉及用邻磺基羧酸作为中间体制备磺酰脲的方法。

Description

芳香族邻-磺基羧酸和磺酰脲的制法
本发明涉及通过芳香族氨基磺酸先经重氮化，然后经钯催化羰基化来制备芳香族邻磺基羧酸的方法。本方法特别适合制备邻磺基苯甲酸。本发明也涉及使用邻磺基羧酸作为中间体制备磺酰脲的方法。
邻磺基苯甲酸是用来制备糖精衍生物的一种重要中间体，该衍生物可用作药物。例如，WO90/13549就提出过用取代的糖精衍生物作为酶抑制剂来治疗退化性疾病。
糖精长期被用作甜味剂，其制备方法及性能具体在《乌尔曼工业化学百科全书》(UIImanns Enzyklopdie der technischen Chemie)22卷p353-357，1982年版中有叙述。
邻磺基苯甲酸也是一种有价值的中间体，用来制备纺织品，特别是羊毛和聚酰胺用的酸性染料。
邻磺基苯甲酸可以找到用途的其它重要领域有农业化学品，特别是具体在EP-A-0496701中公开的磺酰脲除草剂。
当前，邻磺基苯甲酸的制法主要是使用溶于浓硫酸的重铬酸盐或用于氧化的高锰酸钾使相应的甲苯磺酸氧化。这具体在上述《乌尔曼工业化学百科全书》22卷p356，1982年版中有所叙述；《拜尔斯坦有机化合物大全》(Bcilstein)11卷p414(1928)中专门叙述了用KMnO4氧化4-甲氧基-1-甲基苯-2-磺酸的方法。
反应条件是激烈的，严重不利于生态和工业卫生，比如不得不排放的重金属污染物以及使用浓酸，因此需要有特殊的防护措施和排放方法。
特别是此方法不适于经济地制备取代邻磺基羧酸，因为在这样的反应条件下会生成大量副产物，因此经常得到暗黑色油状反应混合物，甚至是焦油状产物。再有，处理含锰或含铬废弃物带来另一问题，而且前这种问题还只能用复杂的技术，比如电解回收氧化铬来解决。
在WO90/13549中叙述了另一种称作矛米(Maumee)法的邻磺基苯甲酸的制法。在此方法中，先在和SO2发生的山德迈尔(Sandmeier)反应中由重氮化邻氨基苯甲酸制备亚硫酸盐，然后用Cl2氧化。这也是一个多步骤反应，具有难以处理的离析物，产率也太低。
在《有机化学杂志》(J.Org.Chem.)的45,2365(1980)和46,4413(1981)中，松田(Matsuda)等人叙述了对重氮盐进行钯催化羰基化。该反应在醋酸钯催化剂存在下，在质子惰性溶剂如乙腈中进行，在使用其四氟硼酸盐形式的4-甲氧基重氮盐的情形下，以58％的产率得到4-甲氧基苯甲酸。如果使用亲质子溶剂如乙醇，可观察到选择性大幅度下降，特别会得到酯和游离酸。反应在醋酸盐存在下进行，先得到混合的酐，然后水解为游离酸。在反应温度过高时经常观察到形成焦油，这会使催化剂失效，从而大幅度降低产率。
至今还不知道通过芳香族邻磺基苯重氮盐羰基化生成相应芳香族邻磺基羧酸的方法。
现在意外地发现，在芳香族邻氨基磺酸重氮化反应时形成的内盐是很稳定的，所以用不着添加阴离子如四氟硼酸盐使其稳定化。因此，通过随后的钯催化羰基化就能以高产率得到高纯度的邻磺基苯甲酸。
由于无需使用额外的阴离子稳定剂，就减少了需要丢弃的副产物和废弃物，因此使本方法有明显优点。
重氮盐对热一般不太稳定，因此在大规模工业方法中使用有一定危险。就这一点来说邻磺基苯重氮盐具有比较低的危险。
只有使用邻重氮磺酸盐进行羰基化，才会达到如上所述的高产率和高纯度的优点。
在亲质子溶剂中进行反应也具有高选择性。没有观察到有会使催化剂失活的焦油形成。因此本方法可非常好地适用于大规模工业生产比如除草剂、染料或糖精，因为在这些情况下，对于方法的有效性来说，中间体的产率和纯度是具有决定性重要意义的。
另一个优点是，在许多情况下这些重氮盐无需分离就可进一步加工。这种单釜式的方法能特别有效地进行加工。
然而，先分离出重氮盐然后进行羰基化也是可能的。这个特点也说明，邻重氮苯磺酸的特殊性能有助于形成稳定的内盐，所以不用在工艺中再引入额外的阴离子。
由于重氮盐化合物所固有的稳定性，甚至可以在高温(比如60℃)以及在亲质子溶剂如水存在下进行羰基化。
意外的是，PdCl2也可用作催化剂，而在《有机化学杂志》45,2365(1980)和46,4413(1981)中松田所叙述的方法中，总是必须用昂贵的醋酸钯作为钯前体。
在本发明的一个方面涉及到邻磺基羧酸的制备方法，它包括：
a)在反应第一步，在一种酸和亚硝酸盐的水溶液存在下，在一种有机溶剂或混合溶剂中使芳香族、邻氨基磺酸重氮化，生成邻重氮磺酸盐，以及，
b)在反应第二步，在钯催化剂存在下，在水、有机溶剂或它们的混合物中让邻重氮磺酸盐与压力下的CO反应，生成芳香族邻磺基羧酸。
该芳香族氨基磺酸可以被任何在此反应中呈惰性的基团取代。
磺基羧酸最好含有一个或两个与芳香环相联的取代基R1和R2，R1和R2各自独立地为-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CHR6-C≡C-R5、-CSY、-CSOY；
Y是氢、苯基或者直链或分支的并被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基，以及
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基。
在本发明的范围内，术语“芳香族氨基磺酸”和“芳香族磺基羧酸”应理解为，这些芳烃服从于克尔(Hückel)4n+2电子定律，一般有苯、联苯和多环烃，如1，2，3，4-四氢化萘、萘、蒽、茚。
亚硝酸盐可用其无机盐的形式，一般是Li、Na或K盐，也可用有机亚硝酸酯的形式。适用的有机亚硝酸酯是脂肪族亚硝酸酯，优选C1～C12烷基的亚硝酸酯。
优选的方法包括：
a)在反应第一步，在一种酸和亚硝酸盐(酯)的水溶液存在下，在一种有机溶剂或它们的混合物中，将式I的芳香族邻氨基磺酸重氮化，得到式II的邻重氮磺酸盐，以及和
b)在反应第二步，在水中的钯催化剂存在下，在有机溶剂或它们的混合物中，让邻重氮磺酸盐和在过压的一氧化碳反应，生成式III的邻磺基苯甲酸，式中
R1和R2各自独立地为-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CHR6-C≡C-R5、-CSY、-CSOY；
Y是氢、苯基、直链或分支的，被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基，以及
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基。
卤素是氟、氯、溴或碘。优选氟、氯和溴。
在取代基定义中的烷基可以是直链的或分支的，一般是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基或者是戊基和己基的不同位置的异构体。所述烷基优选含有3个碳原子。
链烯基应理解为直链的或分支的链烯基，一般为乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、1-甲基乙烯基或丁-2-烯-1-基以及戊烯基和己烯基的不同位置的异构物。优选链长不多于3个碳原子的链烯基。
卤代烷基一般是氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、2，2，2-三氟乙基、2-氟乙基、2-氯乙基和2，2，2-三氯乙基、优选三氯甲基、二氟氯甲基、三氟甲基和二氯氟甲基。
烷氧基一般是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基。优选甲氧基和乙氧基。
卤代烷氧基一般是二氟甲氧基、三氟甲氧基、2，2，2-三氟乙氧基、1，1，2，2-四氟乙氧基、2-氟乙氧基、2-氯乙氧基和2，2-二氟乙氧基。优选二氟甲氧基、2-氯乙氧基和三氟甲氧基。
烷硫基一般为甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基。优选甲硫基和乙硫基。
优选的方法是其中R1和R2各自独立地为-Y、-COOH、-COY、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SO2Y，以及
Y是氢、苯基或直链的或分支的，且被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基或C2～C6链烯基。
另一个优选的方法是其中R2是氢而R1是-Y、-COOH、-COY、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SO2Y。
Y是氢、苯基、或者直链或分支的，且其中各被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基或C2～C6链烯基。
在一个特别优选的方法中，R1是Y、-COOH、-COY、-CN、-NO2、卤素、-OY，而Y是氢、苯基、直链或分支的未取代C1～C6烷基。
将要特别强调的是其中R1是Y、-COOH、-COY、-OY，而Y是氢、直链或分支的未取代的C1～C6烷基。
当R1处于羧酸基的对位时，就给出一组特别优选的方法。
更优选地，R1是氢、直链或分支的C1～C3烷氧基或C1～C3烷基。
可以用已知的方法就地进行重氮化，无需加入额外的阴离子，比如PF6 -、BF4 -、OAc-、HSO4 -、SO4 2-、CH3(C6H4)SO3 -和CH3SO3。也可以如在《有机化学杂志》46，p4885～4888(1981)中所述，在亚硝酸烷基酯存在下，比如用亚硝酸叔丁酯进行就地制备反应。
钯催化剂可以是金属钯、有机或无机钯化合物。也可使用呈钯黑或催于基材上的钯，一般是碳载钯形式的钯。
优选的钯化合物是钯与氯、溴、碘、硝酸根、硫酸根、醋酸根或丙酸根为阴离子形成的盐，或者四氯钯酸或其Li、Na或K盐，或它们的混合物。
也可以用有机钯配合物进行该新的方法，这些配合物最好就地制备。
然而，也可以使用用钯预形成的配合物。优选的配合物是四(三苯基苯膦)钯[tetrakis(triphe nylphosphane)palladium)、二(二亚苄基丙酮)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、二(三苯基膦)二氯化钯、二(苄腈)二氯化钯或二(乙腈)二氯化钯。
作为催化剂上述化合物可单独使用或以任何混合物方式使用。
适当的有机溶剂是在反应中呈惰性的溶剂。有机溶剂优选腈类、醇类、醚类、酮类、羧酸、酰胺、饱和或不饱和烃、氯代烃或芳香化合物，或者它们的混合物。
有机溶剂最好与水相容。
特别优选的有机溶剂是C1～C6醇类、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二噁烷、二甲氧基乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、醋酸、丙酸、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、四氢噻吩砜、二甲基亚砜、乙腈、苄腈、甲苯、二甲苯、氯代的C1～C6烃或环己烷。
特别优选使用乙腈、四氢呋喃、醋酸乙酯或丙酮。
可以在水、在有机溶剂中，或在两者的混合物中进行方法的步骤a)和b)。
优选在水中或在水与乙腈、四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙醇、醋酸乙酯或丙酮的混合物中，最优选在水和乙腈的混合物中进行步骤a)和b)的反应。
以水和有机溶剂混合物重量为基础，水含量为0～100％，优选1～20％。
以整个反应混合物的重量为基础，邻重氮磺酸盐的浓度优选为1～40％，特别优选1～20％。
以邻重氮磺酸盐的摩尔数为基础，催化剂的量优选为0.1～5％，更优选0.2～2％。
一氧化碳分压优选105～107Pa，更优选105～106Pa。
最好通入CO进行反应，同时观察指示的工作压力。在反应过程中产生的氮气随着CO带出。可以用已知的吸附方法除去CO，比如在EP-A-367618中公开的方法。然而，也可以以脉冲间隔压入CO，在每次反应后再释放出N2的方法进行反应。
优选在-20℃～150℃的温度，更优选在0℃～70℃进行方法的步骤b)反应。
特别优选的操作方法是步骤a)反应的邻重氮磺酸盐不分离，在同一反应罐中进行步骤b)的第二个反应。
可以在反应前或反应后加入活性炭，可以在还原剂存在下将钯催化剂沉积在活性炭上，用于简单地分离和回收贵金属。优选的还原剂是在常压或过压下使用的氢。
如有必要，可以用通常的方法提纯该化合物，一般用蒸馏、结晶或色谱的方法。
或III的化合物是用于制备有除草活性以及能调节植物生长的磺酰脲的重要中间体，特别是制备N-苯基磺酰基-N’嘧啶基、N’-三嗪基和N-噻唑基脲和硫脲。
有除草活性的脲、三嗪和嘧啶是公知的。具体在欧洲专利说明书No.0007687、0030138、0073562和0126711中公开过这些化合物。
一旦得到式III的中间体，如在EP-A-0496701中所公开的，对于本领域专业人员来说，就有许多可能性来得到式IV的化合物。
因此，本发明也涉及制备式IV化合物以及这些化合物的盐的方法：式中Q是C1～C6烷基、C1～C6卤代烷基、C3～C7环烷基或杂环烷基、芳基、芳烷基或杂芳基或者如式
Figure A9519698200172
的基团；
R2是氢，
R1是-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CR6HC≡CR5、-CSY、-CSOY；
Y是氢、苯基、或者直链或分支，且被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1-C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基；
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基；
X是氧、硫、SO或SO2；
W是氧或硫；
Z是
Figure A9519698200173
E是次甲基或氮；
R7是C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4卤代烷氧基、C1～C4卤代烷基、C1～C4卤代烷硫基、C1～C4烷硫基、卤素、C2～C5烷氧烷基、C2～C5烷氧烷氧基、氨基、C1～C3烷氨基或者＝(C1～C3烷基)氨；
R8是C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4卤代烷氧基、C1～C4卤代烷硫基、C1～C4烷硫基、C2～C5烷氧烷基、C2～C5烷氧烷氧基、C2～C5烷硫烷基或环丙基；
R9是氢、氟、氯、甲基、三氟甲基、CH3O-、CH3CH2O-、CH3S、CH3SO、CH3SO2或氰基；
R10是甲基、乙基、CH3O、CH3CH2O、氟或氯；
R11是甲基、乙基、CH3O、CH3CH2O、氟或氯；
R12是C1～C3烷基；
R13是C1～C3烷基、C1～C3烷氧基、氯或OCHF2；
R14是氢或甲基；
条件是：
如果R7是卤，E是次甲基，以及
如果R7或R8是OCHF2或SCHF2，E是次甲基；
此方法通过如下反应进行：
A)式III化合物与SOCl2和PCl5反应，生成式V的化合物
Figure A9519698200181
B)式V化合物与式VI即Q-OH(VI)的醇反应，生成式VII化合物
C)式VII化合物与氨反应，生成式VIII化合物
Figure A9519698200191
以及D)式VIII化合物与式(IX)化合物反应生成式IV化合物
该方法包括：
a)在反应第一步，在酸和亚硝酸盐(酯)的水溶液存在下，在有机溶剂或它们的混合物中，式I的邻氨基磺酸重氮化生成式II的邻重氮磺酸盐，
Figure A9519698200193
b)在反应第二步，在钯催化剂存在下，在水、有机溶剂或它们的混合物中，使式II的邻重氮盐磺酸盐和处于超压下的CO反应，生成式III的邻磺基苯甲酸，
Figure A9519698200201
式中，
R2是氢，以及
R1独立地是-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CR6H-C≡C-R5、-CSY、-CSOY；
Y是氢、苯基、或者是直链或支链的、被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基；以及
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基。
C3～C7环烷基是环丙基、环丁基、环戊基、环己基或环庚基。
本发明利用了这类能和胺、碱金属碱和碱土金属碱或季铵碱反应生成式IV化合物的盐。
有特别价值的碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物包括Li、Na、K、Mg或Ca的氢氧化物。NaOH或KOH有特别的意义。
适于形成盐的胺的说明性的例子是脂肪族和芳香族伯胺、仲胺和叔胺，一般有甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、四种丁胺异构体、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、二丙胺、二异丙胺、二正丁胺、吡咯烷、哌啶、吗啉、三甲胺、三乙胺、三丙胺、奎宁环、吡啶、喹啉和异喹啉。优选乙胺、丙胺、二乙胺或三乙胺，最优选异丙胺和二乙醇胺。
季铵碱的说明性例子一般是卤化铵盐的阳离子，一般是四甲基铵阳离子、三甲基苄铵阳离子、三乙基苄铵阳离子、四乙基铵阳离子、三甲基乙铵的阳离子，以及铵阳离子。
在式IV的化合物中，优选W是O、Z优选Z1、X优选O或S，最优选O，而E是N的化合物。
还要着重指出的是一组式中Z是Z1、X是O或S，最优选O，而E是次甲基的式IV化合物。
在这两组式IV化合物中，下面的化合物特别有意义，其中，
R1是H、F、Cl、OCH3、OCHF2、甲基、SCH3、甲氧基、乙氧基或氯乙氧基；
R8是C1～C3烷基、C1～C3烷氧基、C1～C2卤代烷氧基、三氟甲基、CHF2、CH2F、CH2OCH3、F、Cl、NH2、NHCH3、N(CH3)2、SCH3或CH2OCH3，以及R9是C1～C3烷基、C1～C3烷氧基、C1～C2卤代烷氧基或环丙基。
特别优选如下基团的化合物
R1是H；
R8是甲基、乙基、OCH3、OC2H5、OCHF2、OCH2CF3、Cl、NHCH3、N(CH3)2或CH2OCH3，以及
R9是甲基、OCH3、OCHF2、OC2H5或环丙基。
在更优选的一组式IV化合物中，
W是O；
Z是Z1；
X是S；
R1是H、F、Cl、OCH3、OCHF2、甲基或甲硫基；
R8是C1～C3烷基、C1～C3烷氧基、C1～C2卤代烷氧基、CF3、CHF2、CH2F、CH2OCH3、F、Cl、NH2、NHCH3、N(CH3)2、SCH3或CH2OCH3，以及R9是C1～C3烷基、C1～C3烷氧基、C1～C2卤代烷氧基或环丙基。
在这一组中，下面的式IV化合物具有意义，其中W是O；
Z是Z1；
X是S；
R1是H；
R8是甲基、乙基、OCH3、OC2H5、OCHF2、OCH2CF3、Cl、NHCH3、N(CH3)2或CH2OCH3，以及
R9是甲基、OCH3、OCHF2、OC2H5或环丙基。
在按照新方法制备的式IV范围中，优选的单个化合物有：
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪基)脲，
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)-5-甲氧基〕苯基磺酰基-N’-(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪基)脲，
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4，6-二甲基-嘧啶-2-基)脲，
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4-甲氧基-6-甲基-嘧啶-2-基)脲，或
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4，6-二甲氧基-嘧啶-2-基)脲。
下面的实施例说明本发明。
实施例1
制备4-甲氧基苯甲酸-2-磺酸
a)4-甲氧基苯胺-2-磺酸重氮化
在冷却下将48g 4-甲氧基苯胺-2-磺酸加到100ml去离子水和100ml 37％的盐酸中。将混合物冷却至10℃并在此温度下加入10.4g亚硝酸钠在20ml水中的溶液。加完之后搅拌混合物1小时，再加入5.6g氨基磺酸。过滤分离沉淀出的重氮盐，并用每次20ml的2N盐酸、甲醇和乙醚洗涤。在室温下干燥浅棕色的晶体。
b)制备4-甲氧基苯甲酸-2-磺酸
在搅拌着的高压釜中装入在33g乙腈和6.7g去离子水中的8g在步骤a)中制备的重氮盐化合物。向此混合物中加入66.2mg PdCl2(相当于1mol％)，用氮气使反应釜呈惰性。然后在8bar压力下压入一氧化碳，将悬浮液加热至65℃并在此温度下搅拌6hr。然后冷却反应混合物，用氮气使成为惰性，然后加入0.5g活性炭。在0.1bar压力下压入氢气，在室温下搅拌此悬浮液2hr。过滤除去碳并用水洗涤，在上面留有97％的钯。蒸发浓缩滤液，得到10.1g粗产物，含有84.6％的4-甲氧基苯甲酸-2-磺酸，由高效液相色谱分析，相当于理论的97.5％。
熔点122℃(透明点)在98～100℃烧结。
1H-NMR(DMSO，250Mhz)3.94ppm(s，3H)；7.16ppm(m，1H)；
      7.47ppm(m，1H)；7.93ppm(m，1H)
实施例2
单釜法制备4-甲氧基苯甲酸-2-磺酸
在一个玻璃反应器中装入5g 4-甲氧基苯胺-2-磺酸，在其中加入3.7g硫酸在30ml水中的溶液。在此混合物中加入25ml乙腈，然后将混合物冷却至0～5℃。在此温度下滴加2g亚硝酸钠在5ml水中的溶液。搅拌悬浮液1hr，再加入2g氨基磺酸。随后用5ml乙腈将43.6mg PdCl2冲入反应器中，然后充入氩气使之呈惰性。再在8bar压力下压入CO气体，并将反应混合物加热到65℃。6小时后冷却该反应混合物并过滤。据高效液相色谱测定过滤液中4-甲氧基苯甲酸-2-磺酸的含量为7.58％，相当于理论产率88％。
实施例3
制备2-磺基苯甲酸
a)邻氨基苯磺酸重氮化
将5.1g 100％的邻氨基苯磺酸悬浮在20ml醋酸中。在15℃下滴加2.4g亚硝酸钠在5ml水中的溶液。加完之后，搅拌混合物1hr，然后加入0.7g氨基磺酸在5ml水中的溶液。倾去多余溶剂并用乙腈替代。此操作重复几次。
b)制备2-磺基苯甲酸
在倾析过的重氮残留物中加入30ml乙腈和181mg PdCl2。用氮气使反应器呈惰性。然后在8bar压力下压入一氧化碳，在室温下搅拌反应混合物过夜。在反应混合物中加入30ml水，然后过滤得到85.4g产物溶液，HPLC分析表明含有4.35％的2-磺基苯甲酸，相当于理论产率的62.4％。
为了进行鉴定，在旋转蒸发器中浓缩滤液。将棕色残渣溶于乙腈并搅拌，过滤得到的悬浮液，对残渣进行鉴定。
1H-NMR：(DMSO，250MHz)7.95ppm(1H，m)；7.84ppm(1H，m)；7.63ppm
        (2H，m)

Claims (30)

1、芳香族邻磺基羧酸的制备方法，它包括
a)在反应第一步，在酸及亚硝酸盐(酯)在水中溶液的存在下，在有机溶剂或它们的混合物中使芳香族邻氨基磺酸重氮化，生成邻重氮磺酸盐，以及，
b)在反应第二步，在钯催化剂存在下，在水中，在有机溶剂或它们的混合物中使邻重氮磺酸盐与处于超压下的一氧化碳反应，生成芳香族邻磺基羧酸。
2、按照权利要求1的方法，其中两个取代基R1和R2联在邻氨基磺酸的芳基上，而且R1和R2各自独立地是-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CHR6-C≡C-R5、-CSY、-CSOY；
Y是氢、苯基、或者直链或分支的，被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基，以及
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基。
3、按照权利要求1的方法，它包括：
a)在反应的第一步，在酸和亚硝酸盐(酯)的水中溶液存在下，在有机溶剂或它们的混合物中，将式I的芳香族邻氨基磺酸重氮化，生成式II的邻重氮磺酸盐，以及
Figure A9519698200031
b)在反应的第二步，在钯催化剂存在下，在水中，在有机溶液或它们的混合物中，使式II的邻重氮磺酸盐与处于超压下的一氧化碳反应，生成式III的邻磺基苯甲酸，式中
R1和R2各自独立地是-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CHR6-C≡C-R5、-CSY、-CSOY；
Y是H、苯基、或者直链或分支的，被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基，以及
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基。
4、按照权利要求3的方法，其中
R1和R2各自独立地为-Y、-COOH、-COY、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SO2Y，以及
Y是H、苯基、或者直链或分支的C1～C6烷基或C2～C6链烯基，其中每种可被卤原子未取代或取代。
5、按照权利要求4的方法，其中R2是H，R1是-Y、-COOH、-COY、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SO2Y，以及
Y是H、苯基、直链或分支的C1～C6烷基或C2～C6链烯基，其中每种可被1～4个卤原子未取代或取代。
6、按照权利要求5的方法，其中R1是-Y、-COOH、-COY、-CN、-NO2、卤素、-OY，而Y是H、苯基、未取代的直链或分支的C1～C6烷基。
7、按照权利要求6的方法，其中R1是-Y、-COOH、-COY、-OY，而Y是H、未取代的直链或分支C1～C6烷基。
8、按照权利要求7的方法，其中R1是对位羧酸基。
9、按照权利要求8的方法，其中R1是H、直链或分支的C1～C3烷氧基或C1～C3烷基。
10、按照权利要求1的方法，其中使用的钯催化剂是金属钯、有机或无机钯化合物，或它们的混合物。
11、按照权利要求10的方法，其中使用的钯化合物是与氯、溴、碘、硝酸根、硫酸根、乙酸根或丙酸根阴离子形成的钯盐，或者以四氯钯酸或其Li、Na或K盐的形式，或者是它们的混合物。
12、按照权利要求10的方法，它包括使用四(三苯基膦)钯、二(二亚苄基丙酮)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、二(三苯基膦)二氯化钯、二(苄腈)二氯化钯或者二(乙腈)二氯化钯。
13、按照权利要求1的方法，其中的有机溶剂选自腈类、醇类、醚类、酮类、羧酸、酰胺、饱和及不饱和烃、氯代烃和芳香化合物，以及它们的混合物。
14、按照权利要求13的方法，其中的溶剂选自C1～C6醇类、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二噁烷、二甲氧基乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、醋酸、丙酸、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、四氢噻吩砜、二甲基亚砜、乙腈、苄腈、甲苯、二甲苯、氯化C1～C6烃以及环己烷。
15、按照权利要求14的方法，其中溶剂选自乙腈、四氢呋喃、醋酸乙酯和丙酮。
16、按照权利要求1的方法，它包括在b)步骤的反应中使用水和乙腈、四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙醇、醋酸乙酯或丙酮的混合物。
17、按照权利要求1的方法，其中以水和有机溶剂混合物的重量为基础，水含量为0～100％。
18、按照权利要求17的方法，其中以水和有机溶剂混合物的重量为基础，水含量为1～20％。
19、按照权利要求1的方法，其中以整个反应混合物总重量为基础，邻重氮磺酸盐的浓度为1～40％。
20、按照权利要求19的方法，其中以整个反应混合物总重量为基础，邻重氮磺酸盐的浓度为10～20％。
21、按照权利要求1的方法，其中以邻重氮磺酸盐的摩尔数为基础，催化剂的量为0.1～5％。
22、按照权利要求1的方法，其中以邻重氮磺酸盐的摩尔数为基础，催化剂的量为0.2～2％。
23、按照权利要求1的方法，其中一氧化碳的分压为105～107Pa。
24、按照权利要求23的方法，其中一氧化碳的分压为105～106Pa。
25、按照权利要求1的方法，其中步骤b)的反应在-20℃～150℃的温度范围进行。
26、按照权利要求25的方法，其中步骤b)的反应在0℃～70℃的温度范围进行。
27、按照权利要求1的方法，其中步骤a)反应的单取代或多取代邻重氮磺酸盐不进行分离，在同一反应釜中进行步骤b)的第二反应。
28、按照权利要求1的方法，其中当反应完成时加入活性炭，在过压氢存在下，由于还原而将钯催化剂沉积在活性炭上。
29、制备式IV的化合物以及其盐的方法，其中Q是C1～C6烷基、C1～C6卤代烷基、C3～C7环烷基或杂环烷基、芳基、芳烷基或杂芳基，或者如式
Figure A9519698200061
的基团；
R2是H，
R1是-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CR6H-C≡C-R5、-CSY、-CSOY；
Y是H、苯基、或者直链或分支的，被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基；
R3是氢、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是氢或C1～C3烷基；
R5是氢、甲基或乙基；
R6是氢或甲基；
X是O、S、SO或SO2；
W是O或S；
Z是
Figure A9519698200062
E是次甲基或N；
R7是C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4卤代烷氧基、C1～C4卤代烷基、C1～C4卤代烷硫基、C1～C4烷硫基、卤素、C2～C5烷氧烷基、C2～C5烷氧烷氧基、氨基、C1～C3烷基氨基或＝(C1～C3烷基)氨基；
R8是C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4卤代烷氧基、C1～C4卤代烷硫基、C1～C4烷硫基、C2～C5烷氧烷基、C2～C5烷氧烷氧基、C2～C5烷硫烷基或环丙基；
R9是H、F、Cl、甲基、三氟甲基、CH3O、CH3CH2O、CH3S、CH3SO、CH3SO2或氰基；
R10是甲基、乙基、CH3O、CH3CH2O、F或Cl；
R11是甲基、乙基、CH3O、CH3CH2O、F或Cl；
R12是C1～C3烷基；
R13是C1～C3烷基、C1～C3烷氧基、氯或OCHF2；
R14是H或甲基；
条件是：
如果R7是卤，则E为次甲基，以及
如果R7或R8是OCHF2或SCHF2，则E为次甲基；
此方法通过如下反应：
A)式III化合物与SOCl2和PCl5反应，生成式V的化合物
Figure A9519698200071
B)式(V)化合物与式VI，即Q-OH(VI)的醇反应，生成式VII化合物，
C)式VII化合物与氨反应生成式VIII化合物，
Figure A9519698200073
以及D)式VIII化合物与式(IX)化合物反应，生成式IV化合物
Figure A9519698200081
该方法包括：
a)在反应第一步中，在酸及亚硝酸盐(酯)在水中的溶液存在下，在有机溶剂或它们的混合物中，让式I的邻氨基磺酸重氮化，生成式II的邻重氮磺酸盐，以及
Figure A9519698200082
b)在第二步反应中，在钯催化剂存在下，在水、有机溶剂或在它们的混合物中让式II的邻重氮磺酸盐与处于超压下的一氧化碳反应，生成式III的邻磺基苯甲酸，式中，
R2是H，以及
R1独立地为-Y、-COOH、COOY、-CONH2、-CONHY、-CONY2、-C(O)Y、-CN、-NO2、卤素、-OY、-SY、-SOY、-SO2Y、SO3Y、-NHCOY、-NR3R4、-C≡C-R5、-O-CR6H-C≡CR5、-CSY、-CSOY；
Y是H、苯基、或者直链或分支的、被1～4个卤原子未取代或取代的C1～C6烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3烷硫基、被1～4个卤原子未取代或取代的C2～C6链烯基；以及
R3是H、CH3O-、CH3CH2O-或C1～C3烷基；
R4是H或C1～C3烷基；
R5是H、甲基或乙基；
R6是H或甲基。
30、按照权利要求29的方法，用它来制备
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪基)脲，
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)-5-甲氧基〕苯基磺酰基-N’-(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪基)脲，
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4，6-二甲基-嘧啶-2-基)脲，
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4-甲氧基-6-甲基-嘧啶-2-基)脲，或者
N-〔2-(氧杂环丁烷-3-氧羰基)〕苯基磺酰基-N’-(4，6-二甲氧基-嘧啶-2-基)脲。
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