一種2-氯-6-溴對硝基苯甲酸的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種2-氯-6-溴對硝基苯甲酸的合成方法，屬于化學(xué)合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 對硝基苯甲酸是黃色結(jié)晶粉末，無臭，能升華。微溶于水，能溶于乙醇等有機溶劑。 遇明火、高熱可燃。受熱分解。用于醫(yī)藥、染料、獸藥、感光材料等有機合成的中間體，可由 對硝基甲苯氧化而得。對硝基苯甲酸是重要的有機合成中間體和相關(guān)原料，廣泛用于醫(yī)藥、 農(nóng)藥、染料等生產(chǎn)，傳統(tǒng)的合成方法多采用重鉻酸鈉和高錳酸鉀氧化法，反應(yīng)可在較溫和條 件下進行，但會生成大量有毒廢物，污染環(huán)境。
[0003] 2-氨基-5-硝基苯甲酸是合成苯并嗪唑酮衍生物等熒光劑以及其他染料的重要 中間體。其制備可采用下列方法：（1)先將2-甲基-4-硝基苯胺與乙酸酐反應(yīng)，氨基被保 護起來，然后用高錳酸鉀氧化，最后在濃鹽酸中水解。（2)甲酸與鄰氨基苯甲酸反應(yīng)，氨基被 保護，用混酸硝化，接著在酸或堿性水溶液中煮沸。由于1法所用原料國內(nèi)難以購到，2法中 的甲酸較貴，且購到的甲酸溶液還需作進一步 去水處理，所以我們采用鄰氨基苯甲酸為原料，用較普通、價格較低的乙酸酐，一定酸 度時，得到N-乙酰氨基苯甲酸。用混酸硝化后，在一定量的無水乙醇中，酸性水解即可制得 該中間體，且溫度低、反應(yīng)速度快、產(chǎn)率也較高、可用于較 大規(guī)模的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種反應(yīng)條件溫和、收率高的一種2-氯-6-溴對硝基苯甲酸的合成方 法。 為達到上述目的，本發(fā)明2-氯-6-溴對硝基苯甲酸的合成路線為：
本發(fā)明涉及的2-氯-6-溴對硝基苯甲酸的合成過程包括以下步驟： (1)取80~lOOmL的甲苯加入到500mL的三口燒瓶中，向其中分別緩慢加入5~6mL質(zhì) 量分數(shù)90~94%硫酸和8~10mL質(zhì)量分數(shù)65~70%硝酸，并控制反應(yīng)溫度在30~40°C 下反應(yīng)20~30min，反應(yīng)得到對硝基甲苯，將溫度升溫至70~80°C，向三口燒瓶中吸管滴 加2~3mL質(zhì)量分數(shù)20~30%鹽酸溶液，滴加完成后加入0. 2~0. 4g的錫粉和5~6mL 質(zhì)量分數(shù)40~50%氫氧化鈉溶液，攪拌均勻反應(yīng)20~30min，即可得到對甲苯胺； (2 )將上述得到的對甲苯胺中加入50~60mL水和0. 1~0. 2g鋅粉和沸石和30~50mL冰醋酸，攪拌均勻后進行水浴加熱至100~105°C，反應(yīng)40~50min后，加入5~10mL醋 酸酐，將燒杯中出現(xiàn)白霧時停止加入加熱，將燒杯中趁熱在攪拌下將反應(yīng)物緩慢倒入70~ 80mL的冷水，并不斷攪拌，之后進行抽濾得到對甲基乙酰苯胺； (3) 將上述5~7g的對甲基乙酰苯胺固體加入到250mL燒杯中，向燒杯中加入150~ 170mL的水和10~12g硫酸鎂，水浴加熱至83~85°C，同時用酒精燈加熱制備5g高錳酸鉀 的25mL水溶液至沸騰溶解，在充分攪拌下將熱的高錳酸鉀溶液在25~30min內(nèi)分批加入 燒杯中，加完后繼續(xù)在此溫度下攪拌10~15min，之后趁熱用雙層濾紙抽濾，向濾液中加入 1~2mL乙醇煮沸，之后再過濾，將濾液進行冷卻至20~25°C，向濾液中加入質(zhì)量分數(shù)20~ 30%硫酸調(diào)節(jié)pH為1~2,抽濾得固體，用冰水進行沖洗，過濾后得對硝基苯甲酸乙酯； (4) 將上述得到的對硝基苯甲酸乙酯固體放入250mL干燥三口燒瓶中，放入油浴加熱 至70~80°C使固體完全熔化，之后再升溫至90~92°C，向其中通入恒定流量的干燥氯氣， 通入時間8~lOmin后停止即可得到2, 6-二氯對硝基苯甲酸乙酯； (5) 取上述18~20g反應(yīng)產(chǎn)物于錐形瓶中，向其中加入120mL水，6~7gNaBr03和40~ 50mL二溴甲烷，在攪拌下緩慢滴加4~5mL質(zhì)量分數(shù)47%的溴化氫，攪拌反應(yīng)10~12min， 靜置分層，提取有機相蒸餾結(jié)晶得2-氯-6-溴對硝基苯甲酸乙酯； (6) 將上述得到的2-氯-6-溴對硝基苯甲酸乙酯固體，加入質(zhì)量分數(shù)15~20%的氫氧 化鈉溶液進行浸泡10~15min，靜置過濾后，將固體加入四氯化碳溶液浸泡，浸泡后蒸餾去 除溶劑，放入冰浴中降溫至5~8°C得到晶體，過濾、干燥即得2-氯-6-溴對硝基苯甲酸。
【具體實施方式】
[0005] 首先取80~lOOmL的甲苯加入到500mL的三口燒瓶中，向其中分別緩慢加入5~ 6mL質(zhì)量分數(shù)90~94%硫酸和8~10mL質(zhì)量分數(shù)65~70%硝酸，并控制反應(yīng)溫度在30~ 40°C下反應(yīng)20~30min，反應(yīng)得到對硝基甲苯，將溫度升溫至70~80°C，向三口燒瓶中吸 管滴加2~3mL質(zhì)量分數(shù)20~30%鹽酸溶液，滴加完成后加入0. 2~0. 4g的錫粉和5~ 6mL質(zhì)量分數(shù)40~50%氫氧化鈉溶液，攪拌均勻反應(yīng)20~30min，即可得到對甲苯胺；將 得到的對甲苯胺中加入50~60mL水和0. 1~0. 2g鋅粉和沸石和30~50mL冰醋酸，攪 拌均勻后進行水浴加熱至100~l〇5°C，反應(yīng)40~50min后，加入5~10mL醋酸酐，將燒 杯中出現(xiàn)白霧時停止加入加熱，將燒杯中趁熱在攪拌下將反應(yīng)物緩慢倒入70~80mL的冷 水，并不斷攪拌，之后進行抽濾得到對甲基乙酰苯胺；將5~7g的對甲基乙酰苯胺固體加 入到250mL燒杯中，向燒杯中加入150~170mL的水和10~12g硫酸鎂，水浴加熱至83~ 85°C，同時用酒精燈加熱制備5g高錳酸鉀的25mL水溶液至沸騰溶解，在充分攪拌下將熱的 高猛酸鉀溶液在25~30min內(nèi)分批加入燒杯中，加完后繼續(xù)在此溫度下攪拌10~15min， 之后趁熱用雙層濾紙抽濾，向濾液中加入1~2mL乙醇煮沸，之后再過濾，將濾液進行冷卻 至20~25°C，向濾液中加入質(zhì)量分數(shù)20~30%硫酸調(diào)節(jié)pH為1~2,抽濾得固體，用冰水 進行沖洗，過濾后得對硝基苯甲酸乙酯；將得到的對硝基苯甲酸乙酯固體放入250mL干燥 三口燒瓶中，放入油浴加熱至70~80°C使固體完全熔化，之后再升溫至90~92°C，向其中 通入恒定流量的干燥氯氣，通入時間8~lOmin后停止即可得到2, 6-二氯對硝基苯甲酸乙 醋； 取上述18~20g反應(yīng)產(chǎn)物于錐形瓶中，向其中加入120mL水，6~7gNaBrO#P40~ 50mL二溴甲烷，在攪拌下緩慢滴加4~5mL質(zhì)量分數(shù)47%的溴化氫，攪拌反應(yīng)10~12min， 靜置分層，提取有機相蒸餾結(jié)晶得2-氯-6-溴對硝基苯甲酸乙酯；將得到的2-氯-6-溴對 硝基苯甲酸乙酯固體，加入質(zhì)量分數(shù)15~20%的氫氧化鈉溶液進行浸泡10~15min，靜置 過濾后，將固體加入四氯化碳溶液浸泡，浸泡后蒸餾去除溶劑，放入冰浴中降溫至5~8°C 得到晶體，過濾、干燥即得2-氯-6-溴對硝基苯甲酸。
[0006] 實例 1 首先取80mL的甲苯加入到500mL的三口燒瓶中，向其中分別緩慢加入5mL質(zhì)量分數(shù) 90%硫酸和8mL質(zhì)量分數(shù)65%硝酸，并控制反應(yīng)溫度在30°C下反應(yīng)20min，反應(yīng)得到對硝基 甲苯，將溫度升溫至70°C，向三口燒瓶中吸管滴加2mL質(zhì)量分數(shù)20%鹽酸溶液，滴加完成后 加入0. 2g的錫粉和5mL質(zhì)量分數(shù)40%氫氧化鈉溶液，攪拌均勻反應(yīng)20min，即可得到對甲苯 胺；將得到的對甲苯胺中加入50mL水和0.lg鋅粉和沸石和30mL冰醋酸，攪拌均勻后進行 水浴加熱至l〇〇°C，反應(yīng)40min后，加入5mL醋酸酐，將燒杯中出現(xiàn)白霧時停止加入加熱，將 燒杯中趁熱在攪拌下將反應(yīng)物緩慢倒入70mL的冷水，并不斷攪拌，之后進行抽濾得到對甲 基乙酰苯胺；將5g的對甲基乙酰苯胺固體加入到250mL燒杯中，向燒杯中加入150mL的水 和l〇g硫酸鎂，水浴加熱至83°C，同時用酒精燈加熱制備5g高錳酸鉀的25mL水溶液至沸騰 溶解，在充分攪拌下將熱的高錳酸鉀溶液在25min內(nèi)分批加入燒杯中，加完后繼續(xù)在此溫 度下攪拌l〇min，之后趁熱用雙層濾紙抽濾，向濾液中加入lmL乙醇煮沸，之后再過濾，將濾 液進行冷卻至20°C，向濾液中加入質(zhì)量分數(shù)20%硫酸調(diào)節(jié)pH為1，抽濾得固體，用冰水進行 沖洗，過濾后得對硝基苯甲酸乙酯；將得到的對硝基苯甲酸乙酯固體放入250mL干燥三口 燒瓶中，放入油浴加熱至70°C使固體完全熔化，之后再升溫至90°C，向其中通入恒定流量 的干燥氯氣，通入時間8min后停止即可得到2, 6-二氯對硝基苯甲酸乙酯；取18g反應(yīng)產(chǎn)物 于錐形瓶中，向其中加入120mL水，6gNaBr0jP40mL二溴甲烷，在攪拌下緩慢滴加4mL質(zhì)量 分數(shù)