CN101973956B

CN101973956B - 靛红酸酐的合成方法及n-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法

Info

Publication number: CN101973956B
Application number: CN 201010297432
Authority: CN
Inventors: 何普泉; 姚海波; 王龙; 刘美盛; 王兰兰; 赵国霞
Original assignee: Hefei Xingyu Chemical Co Ltd
Current assignee: Hefei Xingyu Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-09-26
Filing date: 2010-09-26
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-09-26
Also published as: CN101973956A

Abstract

本发明提供了一种靛红酸酐的合成方法，包括：向邻氨基苯甲酸溶液中滴加二(三氯甲基)碳酸酯溶液，回流反应得到靛红酸酐。本发明还提供了一种N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法，包括：a)、向邻氨基苯甲酸溶液中滴加二(三氯甲基)碳酸酯溶液，回流反应得到靛红酸酐溶液；b)、向所述靛红酸酐溶液中滴加异丙胺，反应得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺。邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯在有机溶剂中反应生成靛红酸酐后，无需对所述靛红酸酐进行提取、纯化、干燥等操作即可直接加入异丙胺进行酰胺化得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，减少了操作步骤，缩短了生产周期，易于实现工业化生产。

Description

靛红酸酐的合成方法及N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法

技术领域

本发明涉及农药中间体化合物技术领域，尤其涉及一种靛红酸酐的合成方法及N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法。

背景技术

靛红酸酐，又叫依托酸酐、N-羧鄰胺苯甲酐、羧鄰胺苯甲酐，英文名称为4H-3，1-benzoxazine-2，4(1H)-dione，CAS登录号为118-48-9，分子式为C8H5NO3，相对分子量为163.13，结构式如(I)所示：

靛红酸酐既能与亲电试剂反应，又能与亲核试剂反应，是一种有用的化学中间体，广泛应用于农用化学品、染料、颜料、香料、香精、医药、发泡剂、阻燃剂等精细化工产品的合成。

现有技术公开了多种靛红酸酐的合成方法，如将邻氨基苯甲酸溶解于热水和浓盐酸中，通入光气即可产生靛红酸酐；或者邻苯二甲酰亚胺与次氯酸钠发生氧化反应得到靛红酸酐；或者以邻苯二甲酸酐和叠氮化合物为原料反应制备靛红酸酐等。其中，邻氨基苯甲酸与光气反应生成靛红酸酐的方法由于简便易行、反应迅速而最为常用，将光气通入邻氨基苯甲酸的热水和浓盐酸溶液中，即可析出靛红酸酐。但是，分子式为COCl₂的光气是剧毒物质，具有强刺激性和窒息性，以光气为原料制备靛红酸酐要求严格控制反应条件，以免光气逸出对人体造成伤害。此外，在制备过程中需要使用过量的邻氨基苯甲酸以便将光气反应完全，因此，得到的靛红酸酐含有大量邻氨基苯甲酸，纯度较低。

目前，国内普遍采用靛红酸酐路线合成除草剂苯达松，包括以下步骤：合成靛红酸酐；靛红酸酐与异丙胺在有机溶剂中发生酰胺化反应生成中间体N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺；所述N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺与氯磺酸、2-甲基吡啶发生磺化反应形成复盐；所述复盐在三氯氧磷的作用下合成苯达松。但是，由于靛红酸酐一般在水介质中合成，需要将靛红酸酐提取、纯化、干燥后才能在有机溶剂中进行酰胺化反应，增加了操作步骤，延长了生产周期。而且现有的靛红酸酐产品纯度较低，含有的邻氨基苯甲酸等杂质也存在于中间体N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺及最终产品苯达松中，导致苯达松制剂质量不稳定，长期放置会产生沉淀、发生浑浊现象。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种靛红酸酐的合成方法及N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法，通过本发明提供的方法得到的靛红酸酐产率较高、纯度较高；本发明提供的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法操作步骤简单，生产周期较短。

本发明提供了一种靛红酸酐的合成方法，包括：

向邻氨基苯甲酸溶液中滴加二(三氯甲基)碳酸酯溶液，回流反应得到靛红酸酐。

优选的，所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液的滴加速度为0.05gL^-1h^-1～0.5gL^-1h^-1。

优选的，所述二(三氯甲基)碳酸酯与所述邻氨基苯甲酸的摩尔比为0.34～0.40∶1。

本发明还提供了一种N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法，包括：

a)、向邻氨基苯甲酸溶液中滴加二(三氯甲基)碳酸酯溶液，回流反应得到靛红酸酐溶液；

b)、向所述靛红酸酐溶液中滴加异丙胺，反应得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺。

优选的，所述步骤a)中，所述回流反应的温度为60℃～90℃。

优选的，所述异丙胺与所述邻氨基苯甲酸的摩尔比为1.0～1.5∶1。

优选的，所述步骤b)中，所述反应的温度为50℃～65℃。

优选的，所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液为二(三氯甲基)碳酸酯的氯仿溶液、二(三氯甲基)碳酸酯的二氯甲烷溶液、二(三氯甲基)碳酸酯的二氯乙烷溶液、二(三氯甲基)碳酸酯的苯溶液或二(三氯甲基)碳酸酯的甲苯溶液。

与现有技术相比，本发明以邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯为原料反应制备靛红酸酐。二(三氯甲基)碳酸酯为固体物质，能够在有机溶剂介质中与邻氨基苯甲酸发生反应生成靛红酸酐，该反应为均相反应，产率较高；且二(三氯甲基)碳酸酯反应量相对可控，无需加入过量邻氨基苯甲酸，因此得到的靛红酸酐纯度较高。另外，与光气相比，二(三氯甲基)碳酸酯毒性较低，运输、贮藏和使用均较为安全，使得合成过程较为清洁、毒性较低，不会对人体造成伤害。

邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯在有机溶剂中反应生成靛红酸酐后，无需对所述靛红酸酐进行提取、纯化、干燥等操作即可直接加入异丙胺进行酰胺化得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，即以邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯为原料可以“一锅法”生产N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，减少了操作步骤，缩短了生产周期，易于实现工业化生产。此外，由于得到的靛红酸酐纯度较高，不会影响后续制备的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺及最终产品苯达松，使得到的苯达松质量稳定。

附图说明

图1为本发明实施例提供的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的液相色谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种靛红酸酐的合成方法，包括：

本发明以邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯为原料，在有机溶剂中发生反应生成靛红酸酐。

邻氨基苯甲酸具有式(II)结构，与具有式(I)结构的靛红酸酐结构较为相近。

二(三氯甲基)碳酸酯，又名固体光气或三光气，化学式为C₃O₃Cl₆，毒性较低，在运输、贮藏和使用过程中较为安全。

按照本发明，首先配制邻氨基苯甲酸溶液和二(三氯甲基)碳酸酯溶液，具体包括以下步骤：

将邻氨基苯甲酸与有机溶剂混合，升温搅拌至溶解后，得到邻氨基苯甲酸溶液；

将二(三氯甲基)碳酸酯溶解在有机溶剂中，得到二(三氯甲基)碳酸酯溶液。

按照本发明，所述邻氨基苯甲酸溶液的浓度优选为0.05g/L～0.5g/L，更优选为0.1g/L～0.4g/L，最优选为0.15g/L～0.3g/L；所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液的浓度优选为0.2g/L～0.7g/L，更优选为0.3g/L～0.6g/L，最优选为0.4g/L～0.5g/L。

所述有机溶剂优选为氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、苯或甲苯，更优选为二氯甲烷或二氯乙烷，最优选为二氯乙烷。

为了使反应更为充分、得到的产物中含有尽量少的杂质，本发明将二(三氯甲基)碳酸酯溶液滴加到邻氨基苯甲酸溶液中。在本发明中，所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液的滴加速度应当尽量缓慢，以便二(三氯甲基)碳酸酯与邻氨基苯甲酸充分反应；但是滴加速度过慢会延长生产周期，不利于工业化生产，因此，所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液的滴加速度优选为0.05gL^-1h^-1～0.5gL^-1h^-1，更优选为0.1gL^-1h^-1～0.4gL^-1h^-1，最优选为0.2gL^-1h^-1～0.3gL^-1h^-1。

在滴加的过程中，邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯在有机溶剂中发生反应，通过加成缩合、闭环脱去氯化氢后得到靛红酸酐，反应式如下：

但是，由于二(三氯甲基)碳酸酯中含有三个COCl基团，在滴加过程中并不能反应完全，为了使反应更完全，得到纯度较高的靛红酸酐，在二(三氯甲基)碳酸酯溶液滴加完毕后继续进行回流反应，邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯继续发生加成缩合、闭环脱去氯化氢的反应。

在二(三氯甲基)碳酸酯与邻氨基苯甲酸的回流反应过程中，回流温度和反应时间的控制对靛红酸酐的产率和纯度具有重要意义：温度过低时，HCl难以逸出，从而影响反应的顺利进行，使反应产率低、产物纯度低；而温度过高，靛红酸酐会分解并发生其他副反应，产生副产物影响其纯度、降低其产率。在本发明中，所述回流反应的温度优选为50℃～100℃，更优选为60℃～90℃，最优选为70℃～80℃。对于回流反应的时间来说，时间过短，二(三氯甲基)碳酸酯与邻氨基苯甲酸反应不完全，靛红酸酐的产率和纯度均较低；而时间过长，靛红酸酐会分解并发生其他副反应，影响产率和纯度。在本发明中，所述回流反应的时间优选为2h以上，更优选为3h～10h，最优选为3h～5h。

本发明以二(三氯甲基)碳酸酯为原料，其与邻氨基苯甲酸的反应量是可控的，因此本发明优选将二(三氯甲基)碳酸酯与邻氨基苯甲酸的摩尔比控制在合理范围之内，避免原料过量影响产物的纯度。在本发明中，所述二(三氯甲基)碳酸酯与所述邻氨基苯甲酸的摩尔比优选为0.34～0.40∶1，更优选为0.35～0.38。

需要说明的是，所述回流温度和回流反应时间可以根据反应原料的添加量和反应原料的浓度进行调整，以便获得最佳的产率和纯度。这些调整对于本领域技术人员来说是无需付出创造性劳动的，因此，也落入本发明的保护范围之内。

与光气相比，二(三氯甲基)碳酸酯不仅毒性较低，而且能够溶解在有机溶剂中与邻氨基苯甲酸发生反应，由于反应量相对可控，无需加入过量邻氨基苯甲酸，因此能够得到产率、纯度较高的靛红酸酐。实验表明，采用本发明提供的方法合成的靛红酸酐纯度可以达到99.1％，收率可以达到96.5％。此外，由于所述靛红酸酐在有机溶剂介质生成，无需经过提取、提纯、干燥等处理即可作为中间体与其他原料反应制备农用化学品、染料等精细化工产品，如可以与异丙胺继续发生反应生成N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，实现“一锅法”生产N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺。

按照本发明，邻氨基苯甲酸与二(三氯甲基)碳酸酯生成靛红酸酐后，无需将靛红酸酐提纯，而是直接向所述靛红酸酐溶液中滴加异丙胺进行反应，即可得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，反应如下：

按照本发明，所述异丙胺与所述邻氨基苯甲酸的摩尔比优选为1.0～1.5∶1，更优选为1.1～1.4∶1。所述异丙胺与所述邻氨基苯甲酸进行反应的温度优选为50℃～65℃，更优选为55℃～60℃.；反应时间优选为2h以上，更优选为3h～10h，最优选为3h～5h。

为了使反应更充分，本发明将所述异丙胺滴加到所述邻氨基苯甲酸中，优选为2h以上滴加完毕。所述异丙胺的滴加时间与所述异丙胺的用量有关，用量较多时，滴加速度可以稍快；用量较小时，滴加速度可以稍慢，本领域技术人员可以根据具体情况进行滴加速度的调整；另外，本领域技术人员也可以根据N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的生产周期调整异丙胺的滴加速度。

N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺是生产除草剂苯达松的中间体，得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺之后即可继续进行苯达松的合成。

邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯在有机溶剂中反应生成靛红酸酐后，无需对所述靛红酸酐进行提取、纯化、干燥等操作即可直接加入异丙胺进行酰胺化得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，即以邻氨基苯甲酸和二(三氯甲基)碳酸酯为原料可以“一锅法”生产N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，减少了操作步骤，缩短了生产周期，易于实现工业化生产。此外，由于得到的靛红酸酐纯度较高，不会影响后续制备的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺及最终产品苯达松，使得到的苯达松质量稳定。实验表明，采用本发明提供的方法合成N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的纯度可达到99.3％，收率可达到90％以上。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的靛红酸酐的合成方法及N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法进行详细描述。

实施例1

向装有搅拌器、温度计和循环冷凝装置的500mL四口瓶中加入20g市售的、纯度为98％的邻氨基苯甲酸和150mL二氯乙烷，开启搅拌器和循环冷凝装置，升温至68℃，搅拌至邻氨基苯甲酸完全溶解，得到邻氨基苯甲酸溶液；将16g市售的二(三氯甲基)碳酸酯溶解在40mL二氯乙烷中，得到二(三氯甲基)碳酸酯溶液；将所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液缓慢滴加至所述邻氨基苯甲酸溶液中，2h滴完，然后升温至75℃回流反应2h，得到靛红酸酐溶液。降至室温后，将所述靛红酸酐溶液抽滤，干燥后称重为22.7g。对所述干燥物进行液相色谱测定，其中靛红酸酐含量为99.1％，收率为96.5％。

实施例2

向装有搅拌器、温度计和循环冷凝装置的500mL四口瓶中加入20g市售的、纯度为98％的邻氨基苯甲酸和150mL二氯乙烷，开启搅拌器和循环冷凝装置，升温至68℃，搅拌至邻氨基苯甲酸完全溶解，得到邻氨基苯甲酸溶液；将16g市售的二(三氯甲基)碳酸酯溶解在40mL二氯乙烷中，得到二(三氯甲基)碳酸酯溶液；将所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液缓慢滴加至所述邻氨基苯甲酸溶液中，2h滴完，然后升温至80℃回流反应2h，得到靛红酸酐溶液；

将所述靛红酸酐溶液降温至55℃，缓慢滴加12g异丙胺，2h滴完，然后保温反应1h，得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺溶液，将所述溶液抽滤，向抽滤物中加入150mL水，升温脱除二氯乙烷后降至室温，再次抽滤，65℃烘干，将干燥物称重，为23.5g。对所述干燥物进行液相色谱测定，结果见图1和表1，图1为本发明实施例提供的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的液相色谱图，表1为本发明实施例提供的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的液相色谱的分析结果表。

表1本发明实施例提供的N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的液相色谱的分析结果

由图1和表1可知，N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的含量为99.3％，收率为91％。

实施例3

向装有搅拌器、温度计和循环冷凝装置的500mL四口瓶中加入20g市售的、纯度为98％的邻氨基苯甲酸和150mL二氯乙烷，开启搅拌器和循环冷凝装置，升温至68℃，搅拌至邻氨基苯甲酸完全溶解，得到邻氨基苯甲酸溶液；将17g市售的二(三氯甲基)碳酸酯溶解在40mL二氯乙烷中，得到二(三氯甲基)碳酸酯溶液；将所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液缓慢滴加至所述邻氨基苯甲酸溶液中，2h滴完，然后升温至70℃回流反应2h，得到靛红酸酐溶液；

将所述靛红酸酐溶液降温至55℃，缓慢滴加12.5g异丙胺，2h滴完，然后保温反应1h，得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺溶液，将所述溶液抽滤，向抽滤物中加入150mL水，升温脱除二氯乙烷后降至室温，再次抽滤，65℃烘干，将干燥物称重，为23.3g。对所述干燥物进行液相色谱测定，其中，N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的含量为99.3％，收率为90.9％。

实施例4

向5000L反应釜内加入200kg市售的、纯度为98％的邻氨基苯甲酸和1500L二氯乙烷，搅拌升温至70℃使邻氨基苯甲酸完全溶解，得到邻氨基苯甲酸溶液；将170kg市售的二(三氯甲基)碳酸酯溶解在400L二氯乙烷中，得到二(三氯甲基)碳酸酯溶液；将所述二(三氯甲基)碳酸酯溶液缓慢滴加至所述邻氨基苯甲酸溶液中，2h滴完，然后升温至85℃回流反应2h，得到靛红酸酐溶液；

将所述靛红酸酐溶液降温至53℃，缓慢滴加125kg异丙胺，3h滴完，然后保温反应2h，得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺溶液，将所述溶液抽滤，向抽滤物中加入150mL水，升温脱除二氯乙烷后降至室温，再次抽滤，65℃烘干，将干燥物称重，为23.3g。对所述干燥物进行液相色谱测定，其中，N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的含量为99.3％，收率为90.7％。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺的合成方法，包括：

a）、向邻氨基苯甲酸溶液中滴加二（三氯甲基）碳酸酯溶液，回流反应得到靛红酸酐溶液，所述邻氨基苯甲酸溶液为邻氨基苯甲酸溶解于有机溶剂得到的溶液，所述二（三氯甲基）碳酸酯溶液为二（三氯甲基）碳酸酯溶解于有机溶剂得到的溶液；所述二（三氯甲基）碳酸酯溶液的滴加速度为0.05gL^-1h^-1～0.5gL^-1h^-1；所述回流反应的温度为60℃～90℃；

b）、向所述靛红酸酐溶液中滴加异丙胺，反应得到N-异丙基-2-氨基苯甲酰胺，所述反应的温度为50℃～65℃。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述二（三氯甲基）碳酸酯与所述邻氨基苯甲酸的摩尔比为0.34～0.40：1。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述异丙胺与所述邻氨基苯甲酸的摩尔比为1.0～1.5：1。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述二（三氯甲基）碳酸酯溶液为二（三氯甲基）碳酸酯的氯仿溶液、二（三氯甲基）碳酸酯的二氯甲烷溶液、二（三氯甲基）碳酸酯的二氯乙烷溶液、二（三氯甲基）碳酸酯的苯溶液或二（三氯甲基）碳酸酯的甲苯溶液。