張家星,潘正凱,羅鴻文
(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)
2,4-二氯-5-異丙氧基苯胺這一類中間體在農(nóng)藥原藥合成中有很重要的應(yīng)用,是噁草酮和丙炔噁草酮活性除草劑合成中涉及的關(guān)鍵中間體[1]。
目前2,4-二氯-5-異丙氧基苯胺這類中間體工業(yè)化合成路線主要以2,4-二氯苯酚為原料,經(jīng)過(guò)酯化、硝化、水解、醚化、還原得到[2-3],具體反應(yīng)方程式如下:
該路線合成方法會(huì)產(chǎn)生大量難以循環(huán)利用的廢酸和廢水,步驟較多,操作困難。
還有文獻(xiàn)[4-9]報(bào)道的路線是以間氨基苯酚為初始原料,經(jīng)?;?、氯化、水解、醚化反應(yīng)或者經(jīng)?;?、醚化、氯化、水解反應(yīng)步驟生產(chǎn)噁草酮胺醚中間體。具體反應(yīng)的先后順序有所區(qū)別,但都是使用氯氣做氯化試劑,氯化反應(yīng)收率低,氯氣也比較危險(xiǎn),導(dǎo)致合成總體產(chǎn)率較低。
我們使用磺酰氯作為氯化試劑[10-15],大幅度提高了反應(yīng)收率,以間氨基苯酚為初始原料,?;吐然诲伔ǚ磻?yīng),合成了2,4-二氯-5-羥基乙酰苯胺化合物。合成路線如下:
安捷倫氣相色譜儀;安捷倫液相色譜儀;Bruker AV 400 核磁共振儀,熔點(diǎn)儀。間氨基苯酚、乙酸酐、乙腈、磺酰氯、乙酸乙酯、氯仿、DMF、1,4-二氧六環(huán),以上均為試劑級(jí)。
1.2.1 3-羥基乙酰苯胺的合成
在裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝管的500 mL 四口圓底燒瓶中,加入間氨基苯酚5.45 g、乙腈250 mL、乙酸酐5.36 g,混合后常溫下攪拌5 min,然后緩慢升溫到70℃回流反應(yīng)3 h。監(jiān)測(cè)終點(diǎn)到達(dá)后冷卻降溫到30℃以下等待下一步反應(yīng)。
1.2.2 2,4-二氯-5-羥基乙酰苯胺的合成
向上一步30℃左右的乙腈混合體系中,緩慢滴加14.2 g磺酰氯溶液,滴加完畢,在70℃左右保溫回流反應(yīng)3 h。液相跟蹤監(jiān)測(cè)反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后,低溫冷卻到0℃,析出固體,直接過(guò)濾,用少量冰乙腈溶劑洗滌濾餅得到2,4-二氯-5-羥基乙酰苯胺固體10.1 g,兩步收率92%。濾液可以重蒸回收乙腈溶劑重復(fù)利用。熔點(diǎn)>230℃。
1H-NMR(CDCl3)δ:10.50(s,1H),9.37(s,1H),7.56(s,1H),7.47(s,1H),2.10(s,3H).
表1 不同溶劑對(duì)?;磻?yīng)的影響
由表1可以看出,溶劑效應(yīng)對(duì)胺基保護(hù)的?;磻?yīng)不是特別明顯,基本都能以很好的收率得到乙酰基保護(hù)的產(chǎn)物。
表2 不同溶劑對(duì)氯化反應(yīng)的影響
由表2可以看出,不同的溶劑和溫度對(duì)氯化反應(yīng)有較大的影響。低溫下由于氯化產(chǎn)物在溶劑中的溶解性降低,隨著反應(yīng)進(jìn)行,會(huì)出現(xiàn)攪拌困難的現(xiàn)象,難以達(dá)到終點(diǎn)。
用乙酸酐保護(hù)間氨基苯酚的氨基,嘗試過(guò)多種有機(jī)溶劑,在不同條件下,基本都能發(fā)生反應(yīng),只是收率有差別。用乙腈等做溶劑可以和氯化實(shí)現(xiàn)一鍋法操作,簡(jiǎn)單高效,處理也方便。
使用磺酰氯進(jìn)行氯化反應(yīng)時(shí),對(duì)溶劑的量有一定的要求,溶劑太少,反應(yīng)過(guò)程中容易析出大量固體,出現(xiàn)攪拌困難的現(xiàn)象。氯化反應(yīng)對(duì)磺酰氯的投料量也有要求,一般為理論2.0 當(dāng)量,太少轉(zhuǎn)化不完全,中間體過(guò)多;太多反應(yīng)速度太快,副產(chǎn)物也隨之增多。反應(yīng)結(jié)束降溫速度不易過(guò)快,不然容易出現(xiàn)大面積結(jié)塊,抽濾困難。
本文提供了一種磺酰氯作為氯化試劑,對(duì)間氨基苯酚進(jìn)行雙氯化反應(yīng),簡(jiǎn)單高效地得到了2,4-二氯-5-羥基乙酰苯胺產(chǎn)物。這類產(chǎn)物可以經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化得到關(guān)鍵含氯的苯胺類中間體。