CN117466762A - 一种2-氨基-3,5-二氯-n-甲基苯甲酰胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机合成领域，具体而言，涉及一种2‑氨基‑3,5‑二氯‑N‑甲基苯甲酰胺的制备方法。邻氨基苯甲酸甲酯与氯化剂进行氯化反应生成式(II)所示化合物2‑氨基‑3,5‑二氯苯甲酸甲酯；式(II)所示化合物2‑氨基‑3,5‑二氯苯甲酸甲酯在与胺化剂进行胺化反应，获得式(III)所示的2‑胺基‑3,5‑氯‑N‑甲基苯甲酰胺。采用上述制备方法有利于提高制备2‑氨基‑3,5‑二氯‑N‑甲基苯甲酰胺的收率，并降低工艺成本。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域，具体而言，涉及一种2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的制备方法。
背景技术
沈阳化工研究院开发具有高杀虫活性的3-溴-N-(2,4-二氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(国际通用名为tetrachlorantraniliprole)，已经开发为杀虫剂。
如下式：
2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺是合成四氯虫酰胺的关键中间体，CN110526863中公开了其合成，使用2-氨基-3,5-二氯苯甲酸先与三光气合环制备3,5-二氯靛红酸酐，然后在与一甲胺反应制得；该方法反应步骤长、收率低、三废量大且成本高。
反应式如下：
WO2020177778中公开了使用2-氨基-3,5-二氯苯甲酸与氯化亚砜反应制备2-氨基-3,5-二氯苯甲酰氯，再在四氢呋喃溶剂与取代胺类2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺类似物，该方法也存在反应步骤长、三废量大、成本高的问题。
反应式如下:
CN104003976中公开了使用2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯与异丙胺反应制备相应的苯甲酰基异丙胺，但对2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯与一甲胺反应制备2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺无详细介绍。
反应式如下：
CN112142620中公开了使用靛红酸酐与一甲胺反应制备2-氨基-N-甲基苯甲酰胺，2-氨基-N-甲基苯甲酰胺与三氯异氰尿酸反应制备2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺。该方法起始原料靛红酸酐价格较高且氯化使用三氯异氰尿酸，副产异氰尿酸，原子利用率低，三废量较大。
反应式如下：
Iscience23(5),101072；2020中报道使用邻氨基苯甲酸甲酯为原料在乙腈溶剂在双氧水、乙酸、氯化锶存在下氯化反应制备2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯，使用的溶剂及原料价格高、用量大，且收率仅59％。
反应式如下：
以上方法均存在成本高、三废量大等缺点，如何开发出一种更适合工业化生产的合成方法是本领域技术人员亟需解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种更为简便、更加高效地一种2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种2-胺基-3,5-氯-N-甲基苯甲酰胺的制备方法：反应式为
式(I)所示化合物邻氨基苯甲酸甲酯与氯化剂进行氯化反应生成式(II)所示化合物2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯；式(II)所示化合物2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯在与胺化剂进行胺化反应，获得式(III)所示的2-胺基-3,5-氯-N-甲基苯甲酰胺。
所述氯化反应过程中，所述式(I)所示化合物与氯化剂的摩尔数比为1:2～10，在20～100℃，反应0.5～48h；其中，所述氯化剂选自盐酸与双氧水、NCS、氯气、二氯海因或磺酰氯；其中，盐酸与双氧水摩尔比1.3:1。氯化剂优选为磺酰氯、盐酸与双氧水或氯气。
所述氯化反应过程中，所述式(I)所示化合物与氯化剂的摩尔数比为1:2～5，在40～80℃，反应2～10h。
所述氯化反应在有机溶剂和水(其中，水的量可根据实验要求进行添加)、或，有机溶剂存在下反应，其中，溶剂可选自卤代烷烃类有机物或低级酯类有机溶剂，所述溶剂的使用量为所述式(I)所示化合物重量的1～10倍。
其中，卤代烷烃类有机物如二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、甲苯、二甲苯，低级酯类如乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯等。
优选有溶剂可选自二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯。
所述式(II)所示化合物与胺化剂的摩尔数比为1:1～10混合在胺化反应溶剂中，于-20～150℃，反应0.5～48h；其中，所述胺化剂为一甲胺水溶液、一甲胺甲醇溶液、一甲胺乙醇溶液或一甲胺气体，优选为一甲胺甲醇溶液、一甲胺乙醇溶液、一甲胺气体。
所述式(II)所示化合物与胺化剂的摩尔数比为1:1～8混合在胺化反应溶剂中，于30～110℃，反应2～12h。
所述胺化反应溶剂选自卤代烷烃类有机物、芳烃有机物、低级醇中的一种或几种，混合时各物质可按任意比例混合；所述胺化反应溶剂的使用量为式(II)所示化合物)重量的1-10倍。
所述卤代烷烃类有机物如二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿，低级醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇，芳烃有机物如甲苯、二甲苯，乙腈、DMF。
将胺化反应所得产物通过重结晶纯化获得纯度在98％以上的式(III)所示的2-胺基-3,5-氯-N-甲基苯甲酰胺。
所述重结晶使用溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇，或前述溶剂与水形成的水溶液或二氯乙烷；重结晶溶剂的使用量为所述式(II)所示化合物的重量比为0.5～10倍。
本发明所具有的优点：
本发明合成过程步骤短、操作简单，采用上述制备方法有利于提高2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的产品质量和收率，并降低工艺成本，具体为：
1.本发明使用的氯化剂为常规化工原料，价格适中；
2.本发明反应条件温和，无高温、高压；
3.本发明三废量相对较少，溶剂及反应原料可回收套用；
4.本发明制备产品收率及含量高，生产成本降低。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
本发明方法解决采用现有方法制备2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯以及2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺化合物时存在的产物收率低和三废量大、制造成本高的问题。
反应式如下：
实施例1
2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯的制备
向反应瓶中加入邻氨基苯甲酸甲酯(15.2g，0.1mol)、二氯乙烷(150ml)，冷浴降温至-5℃，滴加磺酰氯(34.1g，0.25mol)，反应微放热，控制滴加速度使料温保持在0～5℃，约2h加完。在此温度下保温反应4h，TLC监测至反应完全。反应液倾入到冰水中，分层。有机层加入冷水再次洗涤一次，静置、分层，有机层减压脱溶得2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯，浅黄色固体21.0g，含量94.5％，收率90.2％(以邻氨基苯甲酸甲酯计)，回收溶剂经无水处理后套用。
实施例2
2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯的制备
向反应瓶中加入邻氨基苯甲酸甲酯(15.2g，0.1mol)、氯仿(100ml)，水(40g)，升温至40℃，滴加盐酸(29.6g，37％，0.3mol)，反应放热，约0.5h加完。升温至50℃，开始滴加双氧水(56.7g，30％，0.5mol)，反应放热，控制料温在55～61℃约2h加完，在此温度下保温反应2h，TLC监测至反应完全。反应液降温至室温，静置、分层。有机层加入水(50ml)、亚硫酸钠(0.5g)室温搅拌2h后静置、分层。有机层减压脱溶得2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯，浅黄色固体22.0g，含量95.5％，收率95.4％(以邻氨基苯甲酸甲酯计)。
实施例3
2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯的制备
向反应瓶中加入邻氨基苯甲酸甲酯(15.2g，0.1mol)、氯仿(100ml)，升温至45～50℃，通入氯气(14.8g，99％，0.206mol)，反应副产氯化氢气体用水吸收，约4h通完，此温度下保温反应2h，TLC监测至反应完全。反应液升温至55～61℃保温1h以充分赶出氯化氢气体。降温至50℃以下，加入水20g、加入30％液碱2.5g,升温至40～45℃搅拌1h后静置、分层。有机层减压脱溶得2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯，浅黄色固体22.2g，含量93.5％，收率94.4％(以邻氨基苯甲酸甲酯计)。
实施例4
2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入实施例2制备的2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯(21.5g，95.5％，0.093mol)、一甲胺甲醇液(31.0g，30％，0.3mlo)、甲醇50g，升温至40℃，在此温度下保温反应8h，TLC监测至反应完全。常压蒸馏回收一甲胺甲醇液，回收一甲胺甲醇液套用于下批次反应。反应液加入甲醇60g，降温至0℃，过滤、滤饼少量甲醇洗涤、烘干得灰白色晶状固体19.7g，含量99.0％，收率95.8％。
实施例5
2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的制备
与实施例4不同之处在于，使用一甲胺乙醇液(31.0g，30％，0.3mol)代替一甲胺甲醇液，乙醇代替甲醇，其余同例4，得灰白色晶状固体，含量99.2％，收率94.7％.
实施例6
2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入实施例3制备的2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯(21.5g，93.5％，0.091mol)、一甲胺甲醇液(12.4g，30％，0.12mol)，甲苯50g，升温至45℃，在此温度下保温反应20h，TLC监测至反应完全。常压蒸馏回收一甲胺甲醇液及甲苯，回收一甲胺甲醇液及甲苯套用于下批次反应。反应液加入甲醇60g，降温至0～5℃，过滤、滤饼少量甲醇洗涤、烘干得19.1g，含量98.5％，收率94.5％。
实施例7
向反应瓶中加入实施例2制备的2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯(21.5g，95.5％，0.093mol)、回收一甲胺甲醇液(31.0g，30％，0.3mlo)、甲醇50g，升温至40℃，在此温度下保温反应8h，TLC监测至反应完全。常压蒸馏回收一甲胺甲醇液，回收一甲胺甲醇液套用于下批次反应。反应液加入甲醇60g，降温至0℃，过滤、滤饼少量甲醇洗涤、烘干得灰白色晶状固体19.6g，含量98.7％，收率95.0％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：以邻氨基苯甲酸甲酯计制备2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯，产品含量在93～96％，收率达90～96％；以2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯计制备2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺产品含量达98～99％，收率在94～95％。远高于文献水平，同时操作简单、副产少、成本低。
而由于背景技术可知，式(Ⅱ)所示的制备2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯收率较低，且使用原料多、副产物多，成本高；式(Ⅲ)所示的制备2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺使用原料价格高、反应原子利用率低、副产物多、成本高。
由上述实施例1至7可知，式(Ⅱ)所示2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯的制备收率均大于93％；式(Ⅲ)所示2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的制备收率均大于94％，产品含量在98～99％，由此可知采用本申请提供的制备方法能够大大提升的制备2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯及制备2-氨基-3,5-二氯-N-甲基苯甲酰胺的收率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种2-胺基-3,5-氯-N-甲基苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：反应式为
式(I)所示化合物邻氨基苯甲酸甲酯与氯化剂进行氯化反应生成式(II)所示化合物2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯；式(II)所示化合物2-氨基-3,5-二氯苯甲酸甲酯在与胺化剂进行胺化反应，获得式(III)所示的2-胺基-3,5-氯-N-甲基苯甲酰胺。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氯化反应过程中，所述式(I)所示化合物与氯化剂的摩尔数比为1:2～10，在20～100℃，反应0.5～48h；其中，所述氯化剂选自盐酸与双氧水混合液、NCS、氯气、二氯海因或磺酰氯。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述氯化反应过程中，所述式(I)所示化合物与氯化剂的摩尔数比为1:2～5，在40～80℃，反应2～10h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氯化反应在有机溶剂和水、或，有机溶剂存在下反应，其中，溶剂可选自卤代烷烃类有机物或低级酯类有机溶剂，所述溶剂的使用量为所述式(I)所示化合物重量的1～10倍。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式(II)所示化合物与胺化剂的摩尔数比为1:1～10混合在胺化反应溶剂中，于-20～150℃，反应0.5～48h；其中，所述胺化剂为一甲胺水溶液、一甲胺甲醇溶液、一甲胺乙醇溶液或一甲胺气体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述式(II)所示化合物与胺化剂的摩尔数比为1:1～8混合在胺化反应溶剂中，于30～110℃，反应2～12h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述胺化反应溶剂选自卤代烷烃类有机物、芳烃有机物、低级醇中的一种或几种，；所述胺化反应溶剂的使用量为式(II)化合物重量的1-10倍。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将胺化反应所得产物通过重结晶纯化获得纯度在98％以上的式(III)所示的2-胺基-3,5-氯-N-甲基苯甲酰胺。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述重结晶使用溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇，或前述溶剂与水形成的水溶液或二氯乙烷；重结晶溶剂的使用量为所述式(II)所示化合物的重量比为0.5～10倍。
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