專利名稱：鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)藥、染料和農藥中間體鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備 方法。
背景技術：
現(xiàn)有制備鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的方法主要有方法一(JACS， 68， 1596-1598)是以2-氯-4-硝基苯甲醛為原料，甲基先被Cr03-AcOH氧化成雙 乙酸酯，然后水解生成4-氯-2-硝基苯甲醛，該方法使用Cr03為氧化劑，產生大 量的含鉻廢水，污染嚴重；方法二(化學反應工程與工藝，2002, 18, 1，23-41)是以 鄰硝基甲苯為原料，MnS04催化氧氣氧化制得鄰硝基苯甲醛，該方法收率低， 文獻報道只有36%;方法三(Can.J.Chem. Vol. W， 1955， 1819-1823)是芳甲基用 NBS 二溴化，然后水解獲得芳甲醛，該方法雜質比較多，會產生一溴及三溴的 副產物，難以除去，產品質量差；方法四C/Org. C7^肌2003， 6&4104-4107)是以 4-氯-2-硝基苯甲醛為原料，與N,N-二甲基甲酰胺二甲縮醛反應轉化為N,N-二甲 基苯乙烯胺，后者經Nal04氧化為4-氯-2-硝基苯甲醛，該法需使用昂貴的Nal04 為氧化劑，成本高，同時產生大量的Nal03固廢。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高收率、操作簡單和產品質量穩(wěn)定的制備鄰、對 硝基苯甲醛及其鹵代物的方法。
本發(fā)明的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，依次包括如下步驟 l)以鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯為原料，以 N,N-二垸基甲酰胺為溶劑，與N，N-二垸基甲酰胺二縮醇縮合制得鄰位、對位含 有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的N，N-二垸基苯乙烯胺，鄰位、對位含有 硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯與N，N-二垸基甲酰胺的重量比為1: 4~6，鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯與N,N-二烷基甲 酰胺二縮醇的摩爾比為l: L5 3.5;
2)鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的N,N-二垸基苯乙烯胺 在相轉移催化劑存在下，以過氧酸或雙氧水為氧化劑，氧化制得鄰、對硝基苯 甲醛及其鹵代物，所用氧化劑與鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及 鹵素的甲苯的摩爾比為l: 2~5，所用相轉移催化劑與鄰位、對位含有硝基或鄰
位、對位含有硝基及鹵素的甲苯的重量比為1: 25~50。 具體合成路線如下<formula>formula see original document page 4</formula>
其中，上述化合物中的R， Rp R2分別代表如下基團:
1)當R=CH3時；R1=H; R2=N02;
或當R=CH3時；R1=N02; R2=H;
或當R=CH3時；R1=Cl; R2=N02;
或當R=CH3時；R1=N02; R2= CI;
或當R=CH3時；R1=Br; R2=N02;
或當R=CH3時；R1=N02; R2= Br;
2)當R=CH3CH2時；R1=H; R2=N02; 或當R=CH3CH2時；R1=N02; R2=H; 或當R=CH3CH2時；R1=Cl; R2=N02; 或當R=CH3CH2時；R1=N02; R2= CI; 或當R=CH3CH2時；R1=Br; R2=N02; 或當R=CH3CH2時；R1=N02; R2= Br;
本發(fā)明中，步驟l)所說的溶劑N,N-二烷基甲酰胺可以是N,N-二甲基甲酰胺 或N,N-二乙基乙酰胺。所說的N,N-二垸基甲酰胺二縮醇可以是N,N-二甲基甲酰 胺二縮甲醇或N,N-二乙基甲酰胺二縮乙醇。
本發(fā)明中，所說的相轉移催化劑可以為四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四乙 基溴化銨、芐基三乙基氯化銨或芐基三乙基溴化銨。所說的過氧酸為過氧乙酸 或間氯過氧苯甲酸。雙氧水的質量濃度為10~30%。
本發(fā)明的有益效果在于操作簡單，反應溫和、易于控制，原料易得，收 率較高，產品質量穩(wěn)定、純度好。
具體實施方式
實施例1
l)N，N-二甲基對硝基苯乙烯胺的制備
將對硝基甲苯(15.9g， 0.116mol)加到N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醇(23ml， 0.174mol)和N，N-二甲基甲酰胺(101ml)中，加熱至回流，反應15h，反應完畢， 降至室溫，得到深紅色N，N-二甲基對硝基苯乙烯胺溶液，先常壓蒸餾回收N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醇，再減壓蒸餾回收N,N-二甲基甲酰胺，殘液降至室溫， 緩慢加入100ml水，攪拌，抽濾得N,N-二甲基對硝基苯乙烯胺，無需精制，直
接用于下步反應。
2)對硝基苯甲醛的制備 將四乙基溴化銨(0.64g)，上步制得的N,N-二甲基對硝基苯乙烯胺溶于 200ml水和100ml DMF的混合溶液中，冰水冷卻，緩慢滴加過氧乙酸(30%wt， 116g,0.464mo1)，約0.5h滴完，溶液變成紅色，繼續(xù)攪拌lh，移去冰浴，室溫 攪拌4-5h，紅色褪去，用甲苯(100ml x3)萃取反應液，合并甲苯層，用水洗 (100mlx3)，干燥，減壓蒸餾得淺紅色固體，用石油醚重結晶得13.5g黃色晶體， 熔點106~107°C，收率77%(以對硝基甲苯計)，純度(HPLC): 98.5%。 實施例2
1) N,N-二甲基-2-氯-4-硝基苯乙烯胺的制備
將2-氯-4-硝基甲苯(19.9g， 0.116mol)加到N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醇 (46ml， 0.348mol)和N,N-二甲基甲酰胺(105.4ml)中，加熱至回流反應14h，反 應完畢，降至室溫，得到絳紅色N,N-二甲基-2-氯-4-硝基苯乙烯胺溶液，先常壓 蒸餾回收N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醇，再減壓蒸餾回收N,N-二甲基甲酰胺，殘 液降至室溫，緩慢加入100ml水，攪拌，抽濾得紫色N,N-二甲基-2-氯-4-硝基苯 乙烯胺，無需精制，直接用于下步反應。
2) 2-氯-4-硝基苯甲醛的制備
將四丁基氯化銨(0.5g)，上步制得的N，N-二甲基-2-氯-4-硝基苯乙烯胺溶于 180ml水和100ml DMF的混合溶液中，冰水冷卻，緩慢滴加過氧乙酸(30%wt, 88g, 0.348mol)，約lh滴完，繼續(xù)攪拌lh，移去冰浴，室溫攪拌至紅色褪去，用 甲苯(100mlx3)萃取反應液，合并甲苯層，用水洗(100mlx3)，干燥，減壓蒸 餾得淺紅色固體，用石油醚重結晶得17.2g黃色晶體，熔點68~70°C，收率80 %(以2-氯-4-硝基甲苯計)，純度(HPLC): 98.8%。 實施例3
1)N，N-二甲基-2-溴-4-硝基苯乙烯胺的制備
將2-溴-4-硝基甲苯(25.1g， (U16mo1)加到N，N-二甲基甲酰胺二縮甲醇 (30.7ml， 0.232mol)和N,N-二甲基甲酰胺(106.4ml)中，加熱至回流反應14h，
反應完畢，降至室溫，得到紫紅色N，N-二甲基-2-溴-4-硝基苯乙烯胺溶液，先常 壓蒸餾回收N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醇，再減壓蒸餾回收N，N-二甲基甲酰胺， 殘液降至室溫，緩慢加入100ml水，攪拌，抽濾得紫色N,N-二甲基-2-溴-4-硝基 苯乙烯胺，無需精制，直接用于下步反應。 2)2-溴-4-硝基苯甲醛的制備 將芐基三乙基溴化銨(0.5g)，上步制得的N,N-二甲基-2-溴-4-硝基苯乙烯胺 溶于180ml水和100mlDMF的混合溶液中，冰水冷卻，緩慢滴加間氯過氧苯甲 酸(40g, 0.232mol )溶于20ml DMF的溶液，約lh滴完，繼續(xù)攪拌lh,移去冰 浴，室溫攪拌至紅色褪去，用甲苯(100mlx3)萃取反應液，合并甲苯層，用水 洗(100mlx3),干燥，減壓蒸餾得紅色固體，用石油醚重結晶得21.9g淺黃色晶 體，熔點109~110°C，收率82%(以2-溴-4-硝基甲苯計)，純度(HPLC): 98.6%。 實施例4
參照實施例1，以鄰硝基甲苯為原料，用N,N-二乙基甲酰胺二縮乙醇代替 N，N-二甲基甲酰胺二縮甲醇，用N，N-二乙基甲酰胺代替N，N-二甲基甲酰胺制得 N，N-二乙基鄰硝基苯乙烯胺。
然后以四乙基氯化銨代替四乙基溴化銨，以27.5。/。的雙氧水(71.7g， 0.58mol) 代替過氧乙酸制得鄰硝基苯甲醛，熔點43~44°C，收率78.6%(以鄰硝基甲苯計)， 純度(HPLC): 98.2%。 實施例5
參照實施例l，以4-氯-2-硝基甲苯為原料，制得N,N-二甲基-4-氯-2-硝基苯 乙烯胺的制備。
然后以芐基三乙基氯化銨代替四乙基溴化銨，以27.5。/。的雙氧水(57.4g, 0.464mol)代替過氧乙酸制得4-氯-2-硝基苯甲醛，熔點54 56。C,收率81.2 %(以4-氯-2-硝基甲苯計)，純度(HPLC): 98.4%。 實施例6
參照實施例l，以4-溴-2-硝基甲苯為原料，用N，N-二乙基甲酰胺二縮乙醇代 替N，N-二甲基甲酰胺二縮甲醇，用N,N-二乙基甲酰胺代替N,N-二甲基甲酰胺制 得N，N-二甲基-4-溴-2-硝基苯乙烯胺。
然后以芐基三乙基溴化銨代替四乙基溴化銨，以27.5%的雙氧水(50.2& 0.41md)代替過氧乙酸制得4-溴-2-硝基苯甲醛，熔點95 96。C，收率81.5%(以 4-溴-2-硝基甲苯計)，純度(HPLC): 98.7%。
權利要求
1．鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，依次包括如下步驟1)以鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯為原料，以N，N-二烷基甲酰胺為溶劑，與N，N-二烷基甲酰胺二縮醇縮合制得鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的N，N-二烷基苯乙烯胺，鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯與N，N-二烷基甲酰胺的重量比為14～6，鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯與N，N-二烷基甲酰胺二縮醇的摩爾比為11.5～3.5； 2)鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的N，N-二烷基苯乙烯胺在相轉移催化劑存在下，以過氧酸或雙氧水為氧化劑，氧化制得鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物，所用氧化劑與鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯的摩爾比為12～5，所用相轉移催化劑與鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯的重量比為125～50。
2. 按權利要求1所述的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，其特征在 于步驟l)所說的溶劑N，N-二烷基甲酰胺是N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二乙基乙酰胺。
3. 按權利要求1所述的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，其特征在 于步驟1)所說的N，N-二烷基甲酰胺二縮醇是N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醇或 N，N-二乙基甲酰胺二縮乙醇。
4. 按權利要求1所述的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，其特征在 于所說的相轉移催化劑為四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四乙基溴化銨、芐基 三乙基氯化銨或芐基三乙基溴化銨。
5. 按權利要求1所述的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，其特征在 于所說的過氧酸為過氧乙酸或間氯過氧苯甲酸。
6. 按權利要求1所述的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，其特征在 于所說的雙氧水的質量濃度為10~30%。
全文摘要
本發(fā)明公開的鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物的制備方法，依次包括如下步驟以鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的甲苯為原料，以N，N-二烷基甲酰胺為溶劑，與N，N-二烷基甲酰胺二縮醇縮合制得鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的N，N-二烷基苯乙烯胺，然后，鄰位、對位含有硝基或鄰位、對位含有硝基及鹵素的N，N-二烷基苯乙烯胺在相轉移催化劑存在下，以過氧酸或雙氧水為氧化劑，氧化制得鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物。采用本發(fā)明制備鄰、對硝基苯甲醛及其鹵代物操作簡單，反應條件易于控制，原料易得，收率較高，產品質量穩(wěn)定、純度好。
文檔編號C07C205/44GK101362697SQ200810161598
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權日2008年9月23日
發(fā)明者杰 俞, 戴立言, 王曉鐘, 陳英奇 申請人:浙江大學