CN102993092A - 一种2-氯烟酸的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2-氯烟酸的合成方法,采用乙烯基***和氰乙酸甲酯为原料制备2-氯烟酸。本发明所述的2-氯烟酸的合成方法,原料价格低廉,收率高,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学技术领域,具体涉及一种2-氯烟酸的合成方法。
背景技术
2-氯烟酸是化学领域常用的中间体,不仅可以作为医药中间体,用于制造非甾体抗炎症药物高效消炎镇痛药尼氟灭酸、普拉洛芬、烟甲灭酸、烟氟灭酸等;还可以作为农药中间体,是制造除草剂烟嘧磺隆、吡氟草胺等的重要的中间体。这些产品供应量大,因此,对2-氯烟酸的制备的研究具有重要的意义。
传统的2-氯烟酸的主要合成方法主要有:(1)烯基醚或烯基胺与氰基乙酸乙酯成环法,该法原料比较昂贵生成成本较高;(2)氰基乙酸乙酯氯化后,与丙烯醛麦克尔加成,成环后水解制的,该工艺主要原料丙烯醛具有较大的刺激性和毒性,生成过程中有机溶剂种类比较多,工艺复杂不适合大规模生产;(3)烟酸经双氧水氮氧化、氯化、水解合成2-氯烟酸,该方法目前在工业化中广泛使用,但是也存在氯代试剂三氯氧磷和五氯化磷使用量大,大量含磷的废水很难处理,容易造成环境的富氧化,环境污染问题严重,随着国家环保法的严格实现,使用该工艺的厂家面临停产或限制生产的命运。同时原工艺还有产品收率和纯度较低,即反应过程中生成异构体6-氯烟酸等问题需要解决;(4)以2-氯-3-甲基吡啶为原料合成2-氯烟酸主要有混酸氧化法和高锰酸钾氧化法。混酸氧化法要求条件苛刻,设备投资大;高锰酸钾氧化法收率比较低,所使用的氧化剂高锰酸钾价格昂贵,并且产生大量的含锰废水,造成环境污染,因此不适合2-氯烟酸的生产;(5)2-氯-3-甲基吡啶合成2-氯-3-三氯甲基吡啶,再经过酸水解,可以得到2-氯烟酸,收率比较低,且酸的使用量很大。还有其他方法如:使用3-氰基吡啶做起始原料,经氧化,催化氯化,水解,酸析等步骤而成,亦存在上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种2-氯烟酸的合成方法,原料价格低廉,收率高,适合工业化生产。
为解决上述现有技术存在的问题,本发明采取的技术方案为:一种2-氯烟酸的合成方法,采用乙烯基***和氰乙酸甲酯为原料制备2-氯烟酸,反应如下:
所述的2-氯烟酸的合成方法,具体包括如下步骤:
(1)向反应瓶中投入二氯乙烷,开启搅拌,然后投入固体光气,控制温度不超过25℃,搅拌溶解,1-2小时溶清形成固光溶液待用;
(2)向另一反应瓶中依次投入二氯乙烷,乙烯基***,DMF,冰盐水降温至釜内温度2-3℃时,将步骤(1)预备的固光溶液转移到恒压滴液漏斗中,开始滴加,滴加过程中控制温度不超过5℃,控制滴加时间为8-10小时滴加完;
(3)加热升温,回收溶剂,当溶剂完全蒸出后,冷却降温至室温,加入新二氯乙烷溶解,降温至10-15℃时,通氨气,控制PH值为8.8-9.2后,保持温度在10-15℃滴加氰乙酸甲酯,滴加结束后,温度自然升至30-35℃,保温搅拌4小时,保温结束,过滤除去其中大量的氯化铵盐,滤液加入水,搅拌0.5-1.0小时,静止分层,有机层保留脱溶剂,水层再加二氯乙烷萃取一次,合并有机层减压脱溶剂进行浓缩,浓缩结束后加入甲苯,搅拌下溶解分散,冷冻至0℃以下,过滤出固体,即为化合物E,70℃烘干;
(4)向反应瓶加入步骤(3)所得的化合物E,和二氯乙烷,搅拌升温至50℃,通入干燥后的HCl气体,取样,通过薄层点板进行中控反应的进度,检测至反应终点后停止通气;减压脱尽溶剂,加水,搅拌静止分层,水层用二氯乙烷萃取后弃用,合并有机层加水搅拌静止分层,有机层先回收二氯乙烷后,升温至80℃,精馏,接收瓶内即为化合物F,即2-氯烟酸甲酯;
(5)将30%的液碱、纯水投入到反应瓶内,配制成8%的碱水,向配好的碱水中投入步骤(4)生成的2-氯烟酸甲酯,升温至90℃并保温,直到2-氯烟酸甲酯完全水解,通过薄层点板进行中控反应的进度,检测反应终点;
(6)降温至48-52℃,再用50%稀硫酸调节pH至6.5-7.0,加入活性碳,45-55℃脱色1h,趁热过滤出活性炭,滤完加入50℃热水洗涤活性碳,合并母液,升温至70℃后滴加50%稀硫酸调节PH至1.5~2.0,调酸完毕,用冰盐水降温至15℃,搅拌0.5小时后,过滤,滤饼再用适量的纯化水洗涤,抽干后于烘箱80~90℃干燥至少5小时,得化合物G,即2-氯烟酸。
步骤(1)中所述的固体光气与步骤(2)中所述的DMF的摩尔比为:1:(1.5-1.6)。
步骤(2)中所述的乙烯基***与步骤(3)中所述的氰乙酸甲酯的摩尔比为(1.3-1.4):1。
步骤(4)所述精馏的馏出温度为125-130℃,当压力在148-202Pa时,馏出温度为120-125℃。
本发明所述合成方法的优点、有益的技术效果为:采用了价格相对低廉分子量相对较小的原料来合成,且提高了收率,具有显著的经济效益,并适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
一种2-氯烟酸的合成方法,包括如下步骤:
(1)向1000ml反应瓶中投入二氯乙烷600g,开启搅拌,然后投入固体光气165g,控制温度不超过25℃,搅拌溶解, 1-2小时溶清形成固光溶液待用;
(2)向另一1000ml反应瓶中依次投入二氯乙烷200g,乙烯基***130g,DMF 126g,冰盐水降温至釜内温度2-3℃时,将步骤(1)预备的固光溶液转移到恒压滴液漏斗中,开始滴加,滴加过程中控制温度不超过5℃,控制滴加时间为8-10小时滴加完;
(3)加热升温,回收溶剂,当溶剂完全蒸出后,冷却降温至室温,加入1500g的新二氯乙烷溶解,降温至10-15℃时,通氨气170g,控制PH值为9后,保持温度在10-15℃滴加氰乙酸甲酯132g,滴加结束后,温度自然升至30-35℃,保温搅拌4小时,保温结束,过滤除去其中大量的氯化铵盐,滤液加入600g水,搅拌0.5-1.0小时,静止分层,有机层保留脱溶剂,水层再加260g二氯乙烷萃取一次,合并有机层减压脱溶剂进行浓缩,浓缩结束后加入220g甲苯,搅拌下溶解分散,冷冻至0℃以下,过滤出固体,即为化合物E,70℃烘干;
(4)向2000ml反应瓶加入步骤(3)所得的化合物E 200g,和二氯乙烷2100 g,搅拌升温至50℃,通入干燥后的HCl气体,取样,通过薄层点板进行中控反应的进度,检测至反应终点后停止通气;减压脱尽溶剂,加水600g,搅拌静止分层,水层用260g二氯乙烷萃取后弃用,合并有机层加水600g搅拌静止分层,有机层先回收二氯乙烷后,升温至80℃,精馏,馏出温度为125-130℃,当压力在200Pa时,馏出温度为120-125℃,接收瓶内即为化合物F,即2-氯烟酸甲酯;
(5)将280g 30%的液碱,770 g的纯水投入到2000ml反应瓶内,配制成8%的碱水,向配好的碱水中投入343g步骤(4)生成的2-氯烟酸甲酯,升温至90℃并保温,直到2-氯烟酸甲酯完全水解,通过薄层点板进行中控反应的进度,检测反应终点;
(6)降温至50℃,再用50%稀硫酸调节pH至6.5-7.0,加入17g的活性碳,45-55℃脱色1h,趁热过滤出活性炭,滤完加入50g的50℃热水洗涤活性碳,合并母液,升温至70℃后滴加50%稀硫酸调节PH至1.5~2.0,调酸完毕,用冰盐水降温至15℃,搅拌0.5小时后,过滤,滤饼再用适量的纯化水洗涤,抽干后于烘箱80~90℃干燥至少5小时,得化合物G,即2-氯烟酸242g。收率:85%,含量99.5%,熔点:177-181℃。
Claims (5)
2.根据权利要求1所述的2-氯烟酸的合成方法,具体包括如下步骤:
(1)向反应瓶中投入二氯乙烷,开启搅拌,然后投入固体光气,控制温度不超过25℃,搅拌溶解,1-2小时溶清形成固光溶液待用;
(2)向另一反应瓶中依次投入二氯乙烷,乙烯基***,DMF,冰盐水降温至瓶内温度2-3℃时,将步骤(1)预备的固光溶液转移到恒压滴液漏斗中,开始滴加,滴加过程中控制温度不超过5℃,控制滴加时间为8-10小时滴加完;
(3)加热升温,回收溶剂,当溶剂完全蒸出后,冷却降温至室温,加入新二氯乙烷溶解,降温至10-15℃时,通氨气,控制PH值为8.8-9.2后,保持温度在10-15℃滴加氰乙酸甲酯,滴加结束后,温度自然升至30-35℃,保温搅拌4小时,保温结束,过滤除去其中大量的氯化铵盐,滤液加入水,搅拌0.5-1.0小时,静止分层,有机层保留脱溶剂,水层再加二氯乙烷萃取一次,合并有机层减压脱溶剂进行浓缩,浓缩结束后加入甲苯,搅拌下溶解分散,冷冻至0℃以下,过滤出固体,即为化合物E,70℃烘干;
(4)向反应瓶加入步骤(3)所得的化合物E,和二氯乙烷,搅拌升温至50℃,通入干燥后的HCl气体,取样,通过薄层点板进行中控反应的进度,检测至反应终点后停止通气;减压脱尽溶剂,加水,搅拌静止分层,水层用二氯乙烷萃取后弃用,合并有机层加水搅拌静止分层,有机层先回收二氯乙烷后,升温至80℃,精馏,接收瓶内即为化合物F,即2-氯烟酸甲酯;
(5)将30%的液碱、纯水投入到反应瓶内,配制成8%的碱水,向配好的碱水中投入步骤(4)生成的2-氯烟酸甲酯,升温至90℃并保温,直到2-氯烟酸甲酯完全水解,通过薄层点板进行中控反应的进度,检测反应终点;
(6)降温至48-52℃,再用50%稀硫酸调节pH至6.5-7.0,加入的活性碳,45-55℃脱色1h,趁热过滤出活性炭,滤完加入50℃热水洗涤活性碳,合并母液,升温至70℃后滴加50%稀硫酸调节PH至1.5~2.0,调酸完毕,用冰盐水降温至15℃,搅拌0.5小时后,过滤,滤饼再用适量的纯化水洗涤,抽干后于烘箱80~90℃干燥至少5小时,得化合物G,即2-氯烟酸。
3.根据权利要求2所述的2-氯烟酸的合成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的固体光气与步骤(2)中所述的DMF的摩尔比为:1:(1.5-1.6)。
4.根据权利要求2所述的2-氯烟酸的合成方法,其特征在于:步骤(2)中所述的乙烯基***与步骤(3)中所述的氰乙酸甲酯的摩尔比为(1.3-1.4):1。
5.根据权利要求2所述的2-氯烟酸的合成方法,其特征在于:步骤(4)所述精馏的馏出温度为125-130℃,当压力在198-202Pa时,馏出温度为120-125℃。
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