專利名稱：鄰硝基苯甲醛類化合物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鄰硝基苯甲醛類化合物的合成方法。
技術(shù)背景鄰硝基苯甲醛類化合物是一類非常重要的化工中間體，特別在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、化妝品等行業(yè)有著十分廣泛的應(yīng)用。A. T. Hewson (J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1991,pl565)等人報(bào)道了以2-溴-6-硝基甲苯為原料經(jīng)甲 基的溴化等多步反應(yīng)制備得到2-溴-6-硝基苯甲醛。該方法中，需使用易燃易 爆且強(qiáng)致癌性的亞硝基化合物作為原料，對(duì)環(huán)境和勞動(dòng)者健康危害較大；且 反應(yīng)廢液后處理麻煩，勞動(dòng)保護(hù)條件苛刻。因此，該方法難于應(yīng)用于大規(guī)模 工業(yè)化生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是公開一種操作簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境友好，且易于工業(yè)化的合成 如式I所示的鄰硝基苯甲醛類化合物的方法。<formula>formula see original document page 3</formula>其中，X為C1、 Br、 I或F，優(yōu)選Cl或Br; X在3、 4、 5或6位，優(yōu)選3或6位。本發(fā)明的方法，以價(jià)格便宜且易獲得的鹵代鄰硝基芐醇類化合物(如式
II所示)為起始原料，與2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO, 2, 2, 6， 6隱tetramethyl-l-piperinyloxyl)和2-乙酸亞碘酰苯(BAIB， [bis(acetoxy)iodo] benzene)組成的混合氧化劑，經(jīng)氧化反應(yīng)，即制得如式I所示的鄰硝基苯甲 醛類化合物，反應(yīng)式如式III所示。
其中，X為C1、 Br、 I或F，優(yōu)選Cl或Br; X在3、 4、 5或6位，優(yōu)選3
或6位。
本發(fā)明中，所述的鹵代鄰硝基芐醇類化合物，可由鹵代鄰硝基甲苯經(jīng)甲 基鹵代、水解制備而得，如式IV所示。其中，所述的將鹵代鄰硝基甲苯進(jìn)行 甲基鹵代的方法可采用本領(lǐng)域常規(guī)方法操作，例如，鹵代鄰硝基甲苯和(N-溴代丁二酰亞胺)NBS反應(yīng)。所述的鹵代鄰硝基甲苯的甲基鹵代產(chǎn)物的水解 反應(yīng)也可采用本領(lǐng)域常規(guī)方法操作，例如，甲基鹵代產(chǎn)物在堿性水溶液中例 如氫氧化鈉，氫氧化鉀等加熱回流水解。
其中，所述的鹵代鄰硝基甲苯可為2-鹵代-6-硝基甲苯(2-氯-6-硝基甲苯、 2-溴-6-硝基甲苯、2-氟-6-硝基甲苯、2-碘-6-硝基甲苯)；3-^代-2-硝基甲苯 (3-氯-2-硝基甲苯，3-溴-2-硝基甲苯，3-氟-2-硝基甲苯,3-碘-2-硝基甲苯);4-鹵代-2-硝基甲苯(4-氟-2-硝基甲苯，4-氯-2-硝基甲苯，4-溴-2-硝基甲苯，4-碘 -2-硝基甲苯)或5-卣代-2-硝基甲苯(5-氟-2-硝基甲苯，5-氯-2-硝基甲苯，5-溴-2-硝基甲苯，5-碘-2-硝基甲苯)。
本發(fā)明中，所述的2， 2， 6, 6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)的摩爾量較 佳的為鹵代鄰硝基芐醇摩爾量的0.05-0.5倍，更佳的為0.1-0.2倍；所述的 2-乙酸亞碘酰苯(BAIB)的摩爾量較佳的為鹵代鄰硝基芐醇摩爾量的1.05-5.5 倍，更佳的為1.1-2.5倍；所述的氧化反應(yīng)較佳的在0-50'C下進(jìn)行，更佳的 在10-40。C下進(jìn)行。
本發(fā)明中，所述的氧化反應(yīng)的反應(yīng)溶劑可選自下列中的一個(gè)或多個(gè)二
氯甲烷、三氯甲垸、四氯化炭、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯仿、四 氯化碳、氯苯、氟苯和溴苯等。
本發(fā)明中所用試劑和原料均市售可得。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和， 不僅適用在實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備，而且還適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在 所述的實(shí)施例范圍之中。 實(shí)施例l制備2-硝基-3-氯苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入2-硝基-3-氯芐醇(9.4 g， 0.05 mol)、 二氯 甲烷(100mL)、 BAIB(17.7g, 0.055 mol)和TEMPO(0.75g, 5mmo1)，攪拌均 勻后于25-30。C攪拌到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(8 h)。反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液中加入水(100mL)，充分?jǐn)嚢韬笥枚燃淄?3x100 mL)提取，合并有機(jī)相，用 無水硫酸鈉干燥、過濾、減壓濃縮得到2-硝基-3-氯苯甲酸，收率為86%。 實(shí)施例2制備2-硝基-6-氯苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入下依次加入2-硝基-6-氯芐醇(9.4 g, 0.05 mol)、三氯甲烷(120 mL)、 BAIB (40.1 g, 0.125 mol)和TEMPO(0.40 g， 2.5 mmol)，攪拌均勻后于10-15"C下反應(yīng)到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(12h)。反應(yīng) 結(jié)束后反應(yīng)液中加入水(100mL)，攪拌均勻后用二氯甲烷(3x100 mL)萃取 水相，濃縮蒸去有機(jī)溶劑得到2-硝基-6-氯苯甲醛，收率為86%。 實(shí)施例3制備2-硝基-6-溴苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入下依次加入2-硝基-6-溴芐醇(11.6 g, 0.05 mol)、 1， 1,2-三氯乙烷(100 mL)、BAIB (24.1 g, 0.075 mol)禾卩TEMPO(1.5 g, 10 mmol)，攪拌均勻后于35-4(TC下攪拌到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(7h)。反應(yīng) 結(jié)束后反應(yīng)液中加入水(100mL)，攪拌均勻后用二氯甲烷(3x100 mL)萃取 水相，濃縮蒸去有機(jī)溶劑得到2-硝基-6-溴苯甲醛，收率為88。％。 實(shí)施例4制備2-硝基-6-溴苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入下依次加入2-硝基-6-溴芐醇(11.6 g, 0.05 mol)、 二氯甲烷(IOO mL)、 BA舊(16.89 g, 0.0525 mol)和TEMPO(1.5 g, 10 mmol)，攪拌均勻后于20-25。C下攪拌到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(13h)。反應(yīng) 結(jié)束后反應(yīng)液中加入水(100mL)，攪拌均勻后用二氯甲烷(3x100 mL)萃取 水相，濃縮蒸去有機(jī)溶劑得到2-硝基-6-溴苯甲醛，收率為72%。 實(shí)施例5制備2-硝基-6-氯苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入下依次加入2-硝基-6-氯芐醇(9.4 g, 0.05mol)、 二氯乙'烷(100 mL)、 BAIB (88.5 g， 0.275 mol)禾卩TEMPO(1.17 g， 7.5 mmol)，攪拌均勻后于35-4(TC下攪拌到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(8h)。反應(yīng) 結(jié)束后反應(yīng)液中加入水(100mL)，攪拌均勻后用二氯甲烷(3x100 mL)萃取 水相，濃縮蒸去有機(jī)溶劑得到2-硝基-6-氯苯甲醛，收率為90%。 實(shí)施例6制備2-硝基-5-碘苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入下依次加入2-硝基-5-碘芐醇(11.6 g， 0.05 mol)、 二氯甲烷(100 mL)、 BAIB (34.4 g， 0.11 mol)禾卩TEMPO(3.9 g, 25 mmol)， 攪拌均勻后于0-5"C下攪拌到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(8 h)。反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng) 液中加入水(100mL)，攪拌均勻后用二氯甲烷(3x100 mL)有機(jī)溶劑萃取水 相，濃縮蒸去有機(jī)溶劑得到2-硝基-5-碘苯醛，收率為85%。 實(shí)施例7制備2-硝基-4-氟苯甲醛
室溫下，向反應(yīng)瓶中依次加入下依次加入2-硝基-4-氟芐醇(9.4 g， 0.05 mol)、 二氯甲烷(100 mL)、 BAIB (64.36 g， 0.20 mol)和TEMPO(3.12 g， 20 mmol)，攪拌均勻后于45-5(TC下攪拌到TLC跟蹤原料反應(yīng)完全(8h)。反應(yīng) 結(jié)束后反應(yīng)液中加入水(100mL)，攪拌均勻后用二氯甲烷(3x100 mL)萃取 水相，濃縮蒸去有機(jī)溶劑得到2-硝基-4-氟苯甲醛，收率為74。％。
本發(fā)明的實(shí)施例中，TEMPO均指2， 2, 6， 6-四甲基哌啶氧化物，BAIB均 指2-乙酸亞碘酰苯。
權(quán)利要求
1. 一種如式I所示的鄰硝基苯甲醛類化合物的合成方法，其特征在于將如式II所示的鹵代鄰硝基芐醇，與2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物和2-乙酸亞碘酰苯組成的混合氧化劑，進(jìn)行氧化反應(yīng)，即可；id="icf0001" file="A2007100362940002C1.gif" wi="22" he="14" top= "59" left = "82" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式Iid="icf0002" file="A2007100362940002C2.gif" wi="23" he="13" top= "82" left = "84" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式II其中，X為Cl、Br、I或F；X在3、4、5或6位。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述的2,2, 6,6-四甲基哌啶氧 化物的摩爾量為鹵代鄰硝基芐醇摩爾量的0.05-0.5倍。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的2，2, 6，6-四甲基哌啶氧 化物的摩爾量為鹵代鄰硝基芐醇摩爾量的0.1-0.2倍。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的2-乙酸亞碘酰苯的摩爾 量為鹵代鄰硝基芐醇摩爾量的1.05-5.5倍。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的2-乙酸亞碘酰苯的摩爾 量為鹵代鄰硝基芐醇摩爾量的1.1-2.5倍。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的氧化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為 0-50°C 。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的反應(yīng)溫度為10-40°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種如式I所示的鄰硝基苯甲醛類化合物的合成方法，其步驟為將如式II所示的鹵代鄰硝基芐醇，與2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物和2-乙酸亞碘酰苯組成的混合氧化劑，進(jìn)行氧化反應(yīng)，即可。本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，不僅適用在實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備，而且還適合工業(yè)化大生產(chǎn)。其中，X為Cl、Br、I或F；X在3、4、5或6位。
文檔編號(hào)C07C201/12GK101219955SQ20071003629
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月9日
發(fā)明者劉國(guó)斌, 曦 唐, 李原強(qiáng), 章云海 申請(qǐng)人:上海睿智化學(xué)研究有限公司