本发明的公开了一种2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,将邻氨基苯甲酸甲酯经碘代、取代、桑德迈尔反应、然后在碱的条件下水解得到目标产品,其创新点在于:在传统的碘代、取代反应、桑得迈尔反应和水解反应上通过工艺步骤及参数的改进或优化。本发明的方法工艺更加简单,易操作,生产过程安全,无污染,分步操作的收率较高,产品纯度高达95~98%,产品总收率高达64~70%。
1.一种2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,包括碘代、取代反应、桑得迈尔反应和水解反应,其特征在于:所述碘代、取代反应为确定原料及试剂投料质量比为邻氨基苯甲酸甲酯:碘酸钾:碘化剂:二氯甲烷:水:亚硫酸钠:乙醇:甲醇钠甲醇溶液:醋酸:水=1:0.4~0.5::0.8~1:2~5:1.5~3::0.008~0.01:3~5:0.25~0.4:0.02~0.05:0.08~0.1,于反应瓶中按比例加入水、碘化剂搅拌溶解,加入碘酸钾后再次搅拌溶解,接着依次加入邻氨基苯甲酸甲酯和溶剂,滴加冰乙酸,控制滴加温度为50~55℃,加完后搅拌30~120分钟,加热升温,温度升到至55~80℃后保温,设置保温时间为2~3h;保温结束后进行冷却,冷却至30~35℃后,搅拌15~30min后按比例加入固体亚硫酸钠进行除色,继续冷却至20~25℃,静置分层,分为水层和油层,按比例加入二氯甲烷进行二次萃取后收集油层;合并一次、二次油层,将合并油层通过常压蒸馏,控制蒸馏温度为35~60℃,常压除去馏分后冷却剩余物料的温度为30~35℃,加入乙醇搅拌溶解剩余物料后,加入甲醇钠加热至回流,保温1~2h,控制蒸馏温度为82~83℃,常压蒸去甲醇和乙醇的混合物,在剩余物中按配比慢慢滴加醋酸,再加入配量的水,冷却到0~5℃过滤,过滤所得固体减压干燥进行烘干得到2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯,控制减压干燥的温度<30℃,减压干燥的压力为-0.085MPa,减压干燥的时间6~8h;所述桑得迈尔反应为确定原料及试剂投料质量比为2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯:重氮盐用水:重氮盐用盐酸:亚硝酸钠:配钠盐用水:取代用水:取代用盐酸:氯化亚铜:二氯甲烷:饱和食盐水:洗涤用水:无水硫酸钠=1:1~2:2.2~2.5:0.25~0.3:0.4~1:0.4~1:2~3:0.1~0.3:2.5~4:2~4:1~3::0.1~0.3,于第一反应瓶中按比例加入水、盐酸搅拌溶解,分3~6批,每次加入2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯,控制温度为20~25℃搅拌0.5~2h,将温度冷却至0~5℃后滴加亚硝酸钠水溶液进行重氮化反应,设置重氮化反应的时间为0.5~3h,反应温度为<5℃,反应结束后搅拌0.5~3h;在第二反应瓶中按配比加入水、盐酸设置温度为25~30℃下搅拌加入氯化亚铜,然后将重氮化得到的重氮液滴加入反应溶液中,滴加结束后搅拌1~2小时,随后加热到35℃后搅拌>24h,控制搅拌时温度为30~35℃,按配比加入二氯甲烷搅拌15~45分钟,静置分层,共洗涤两次。合并一次、二次油层后,用硅藻土过滤滤除铜盐,过滤后滤液按配比加入饱和食盐水洗涤静置两次,每次洗涤15~45分钟后静置15-30分钟分成水层和油层,用层按配比加入水洗涤静置分层,搅拌15~30分钟,静置15~30分钟,合并油层,按配比加入无水硫酸钠干躁,过滤,减压蒸馏蒸去溶剂,设置减压蒸馏的时间为0.5~2.5h,减压蒸馏的压力为>-0.085MPa,减压蒸馏的温度为<20℃,最后得产品2-氯-5-碘苯甲酸乙酯;所述水解反应为确定原料及试剂投料质量比为2-氯-5-碘苯甲酸乙酯:水:氢氧化钠:乙醇:盐酸:1%盐酸=1:4~6:0.1~0.3:0.1~0.5:0.5~2:5~8。先在反应瓶中加入水、氢氧化钠和乙醇边搅拌边加热升温,加热至75~80℃,控制温度在75~80℃下滴加2-氯-5-碘苯甲酸乙酯进行反应,反应完全后通过硅藻土过滤,过滤出的滤液在搅拌下按配比加入盐酸,调节滤液PH为1~2,继续搅拌0.5~1h后进行过滤,滤饼用配量的1%盐酸搅拌打浆2~3次,每次打浆30~35分钟,再次过滤,过滤所得固体减压干燥进行烘干得到2-氯-5-碘苯甲酸,控制减压干燥的温度为<50℃,减压干燥的压力为>-0.085MPa,减压干燥的时间为6~8h。
2.根据权利要求1所述的2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,其特征在于:所述碘代、取代反应中的碘化剂为碘或碘盐。
3.根据权利要求1所述的2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,其特征在于:所述碘代、取代反应和桑得迈尔反应中的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃或DMF。
4.根据权利要求1所述的2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,其特征在于:所述碘代、取代反应中的邻氨基苯甲酸甲酯与碘代剂的质量比为1:0.8~1.2。
5.根据权利要求1所述的2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,其特征在于:所述水解反应后的滤液用强酸溶液调节pH值将2-氯-5-碘苯甲酸钠置换成2-氯-5-碘苯甲酸,其中pH值为1~2xa0。
6.根据权利要求1所述的2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,其特征在于:所述碘代、取代反应中甲醇钠的密度为27.6~30%。
技术领域本发明涉及一种苯甲酸合成方法,尤其涉及一种2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,属于化学合成领域。xa0
背景技术2-氯-5-碘苯甲酸是带有两种不同卤素与一个羧基的芳香性功能单体,可利用各基团的活性差异,与不同基团反应,合成多种官能团取代的化合物,在医药、金属有机化学等方面应用广泛,主要用于最新降糖药物dapagliflozin(BMS-512148)的合成。关于它的合成方法,目前文献报道较少。xa0目前公开了一种以廉价的邻氨基苯甲酸甲酯为起始原料,与碘进行碘代反应得到2-氨基-5碘苯甲酸甲酯,然后进行经典的桑德迈尔反应,氯代后得到2-氯-5碘苯甲酸甲酯,最后水解得目标产物2-氯-5碘苯甲酸,总收率只有50.2%左右。这个合成方法存在收率低,合成方法复杂,操作麻烦等缺点,有待改进。xa0
发明内容本发明的目的是解决现有技术中的缺陷,提供一种工艺简单,操作方便,适合工业化生产的一种2-氯-5-碘苯甲酸的合成生产方法。xa0为了解决上述技术问题,本发明采用的解决方案为:xa0一种2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,包括碘代、取代反应、桑得迈尔反应和水解反应,其创新点在于:所述碘代、取代反应为确定原料及试剂投料质量比为邻氨基苯甲酸甲酯:碘酸钾:碘化剂:二氯甲烷:水:亚硫酸钠:乙醇:甲醇钠甲醇溶液:醋酸:水=1:0.4~0.5::0.8~1:2~5:1.5~3::0.008~0.01:3~5:0.25~0.4:0.02~0.05:0.08~0.1,于反应瓶中按比例加入水、碘化剂搅拌溶解,加入碘酸钾后再次搅拌溶解,接着依次加入邻氨基苯甲酸甲酯和溶剂,滴加冰乙酸,控制滴加温度为50~55℃,加完后搅拌30~120分钟,加热升温,温度升到至55~80℃后保温,设置保温时间为2~3h;xa0保温结束后进行冷却,冷却至30~35℃后,搅拌15~30min后按比例加入固体亚硫酸钠进行除色,继续冷却至20~25℃,静置分层,分为水层和油层,按比例加入二氯甲烷进行二次萃取后收集油层;合并一次、二次油层,将合并油层通过常压蒸馏,控制蒸馏温度为35~60℃,常压除去馏分后冷却剩余物料的温度为30~35℃,加入乙醇搅拌溶解剩余物料后,加入甲醇钠加热至回流,保温1~2h,控制蒸馏温度为82~83℃,常压蒸去甲醇和乙醇的混合物,在剩余物中按配比慢慢滴加醋酸,再加入配量的水,冷却到0~5℃过滤,过滤所得固体减压干燥进行烘干得到2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯,控制减压干燥的温度<30℃,减压干燥的压力为-0.085MPa,减压干燥的时间6~8h;反应式为:
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ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="529"/>
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ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="529"/>所述桑得迈尔反应为确定原料及试剂投料质量比为2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯:重氮盐用水:重氮盐用盐酸:亚硝酸钠:配钠盐用水:取代用水:取代用盐酸:氯化亚铜:二氯甲烷:饱和食盐水:洗涤用水:无水硫酸钠=1:1~2:2.2~2.5:0.25~0.3:0.4~1:0.4~1:2~3:0.1~0.3:2.5~4:2~4:1~3::0.1~0.3,于第一反应瓶中按比例加入水、盐酸搅拌溶解,分3~6批,每次加入2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯,控制温度为20~25℃搅拌0.5~2h,将温度冷却至0~5℃后滴加亚硝酸钠水溶液进行重氮化反应,设置重氮化反应的时间为0.5~3h,反应温度为<5℃,反应结束后搅拌0.5~3h;在第二反应瓶中按配比加入水、盐酸设置温度为25~30℃下搅拌加入氯化亚铜,然后将重氮化得到的重氮液滴加入反应溶液中,滴加结束后搅拌1~2小时,随后加热到35℃后搅拌>24h,控制搅拌时温度为30~35℃,按配比加入二氯甲烷搅拌15~45分钟,静置分层,共洗涤两次。合并一次、二次油层后,用硅藻土过滤滤除铜盐,过滤后滤液按配比加入饱和食盐水洗涤静置两次,每次洗涤15~45分钟后静置15-30分钟分成水层和油层,用层按配比加入水洗涤静置分层,搅拌15~30分钟,静置15~30分钟,合并油层,按配比加入无水硫酸钠干躁,过滤,减压蒸馏蒸去溶剂,设置减压蒸馏的时间为0.5~2.5h,减压蒸馏的压力为>-0.085MPa,减压蒸馏的温度为<20℃,最后得产品2-氯-5-碘苯甲酸乙酯。反应式为:xa0
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ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="529"/>所述水解反应为确定原料及试剂投料质量比为2-氯-5-碘苯甲酸乙酯:水:氢氧化钠:乙醇:盐酸:1%盐酸=1:4~6:0.1~0.3:0.1~0.5:0.5~2:5~8。先在反应瓶中加入水、氢氧化钠和乙醇边搅拌边加热升温,加热至75~80℃,控制温度在75~80℃下滴加2-氯-5-碘苯甲酸乙酯进行反应,反应完全后通过硅藻土过滤,过滤出的滤液在搅拌下按配比加入盐酸,调节滤液PH=1~2,继续搅拌0.5~1h后进行过滤,滤饼用配量的1%盐酸搅拌打浆2~3次,每次打浆30~35分钟,再次过滤,过滤所得固体减压干燥进行烘干得到2-氯-5-碘苯甲酸,控制减压干燥的温度为<50℃,减压干燥的压力为>-0.085MPa,减压干燥的时间为6~8h。xa0反应式为:xa0
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ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="529"/>进一步的,所述碘代、取代反应中的碘化剂为碘或碘盐。进一步的,所述碘代、取代反应和桑得迈尔反应中的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃或DMF。xa0进一步的,所述碘代、取代反应中的邻氨基苯甲酸甲酯与碘代剂的质量比为1:0.8~1.2。xa0进一步的,所述水解反应后的滤液用强酸溶液调节pH值将2-氯-5-碘苯甲酸钠置换成2-氯-5-碘苯甲酸,其中pH值为1~2。xa0进一步的,所述碘代、取代反应中甲醇钠的密度为27.6~30%。xa0有益效果:本发明的这种2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法,在传统的碘代、取代反应、桑得迈尔反应和水解反应上通过工艺步骤及参数的改进,工艺更加简单,易操作,生产过程安全,无污染,分步操作的收率均达到较高水平,产品纯度高达95~98%,产品总收率高达64~70%。xa0
具体实施方式下面的实施列可以使本专业技术人员更全面的理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。xa0
实施例1一种2-氯-5-碘苯甲酸的合成方法:1、碘代、取代确定原料及试剂投料质量比为邻氨基苯甲酸甲酯:碘酸钾:碘化剂:二氯甲烷:水:亚硫酸钠:乙醇:甲醇钠甲醇溶液:醋酸:水=1:0.4~0.5:0.8~1:2~5:1.5~3:0.008~0.01:3~5:0.25~0.4:0.02~0.05:0.08~0.1于2L三口烧瓶内加入588ml的水、242.4g的碘化钾搅拌溶解。加入139.1g的碘酸钾,搅拌溶解,加入300g邻氨基苯甲酸甲酯,再加入99.3ml二氯甲烷,通过滴加漏斗滴加191.8g的冰乙酸,1.5小时左右加完,温度升到50℃,加完后搅拌30分钟,温度升到55℃保温2小时,冷却到35℃,加入397.4ml的二氯甲烷,搅拌15分钟后分批加入2.8g固体亚硫酸钠,冷却到25℃,静置分层,收集油层,水层用100ml二氯甲烷萃取,合并油层。油层常压蒸馏温度蒸到82℃,冷却剩余物料到50℃,加入1050.2g乙醇,搅拌溶解剩余物料加入86.2g(27.6%)的甲醇钠溶液加热至会流,保温1小时,常压蒸去甲醇和乙醇的混合物,温度不超过83℃蒸出溶剂,在剩余物中慢慢滴加7.6g醋酸再加入25.8g水,冷却到0~5℃过滤,过滤出固体后<30℃减压烘干,控制真空度>-0.085MPa,减压干燥的时间为(6~10h),得产品463.3g,产品收率80.2%。2、桑得迈尔反应xa0确定原料及试剂投料质量比为2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯:重氮盐用水:重氮盐用盐酸:亚硝酸钠:配钠盐用水:取代用水:取代用盐酸:氯化亚铜:二氯甲烷:饱和食盐水:洗涤用水:无水硫酸钠=1:1~2:2.2~2.5:0.25~0.3:0.4~1:0.4~1:2~3:0.1~0.3:2.5~4:2~4:1~3::0.1~0.3xa0xa0xa0xa0xa0于2L三口烧瓶内加入264ml的水、467g盐酸搅拌,加入总量为193g的2-氨基-5-碘苯甲酸乙酯温度,控制温度20~25℃搅拌(0.5~2h)。温度冷却到5℃,51g亚硝酸钠和93ml的水搅拌溶解待用,控制温度0~5℃滴加亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,结束后搅拌15xa0分钟。于2L三口烧瓶中加入93ml水、467g盐酸搅拌下加入26g氯化亚铜控制温度25-30℃,将重氮液滴加入反应液中,滴加结束后搅拌1~2小时,加热到35℃搅拌24h,控制温度30~35℃。用530g的二氯甲烷分两次洗涤,每次洗涤30min,静置15min。合并油层,用硅藻土过滤滤出铜盐。滤液用饱和食盐水400ml分两次洗涤30min,静置15min分层,油层加入273ml水搅拌15分钟洗涤分层,油层加入20g无水硫酸钠干躁,过滤,减压蒸去二氯甲烷,设置减压蒸馏的时间为(0.5~2.5h),减压蒸馏的压力为(-0.085MPa),减压蒸馏的温度为<20℃,得产品2-氯-5-碘苯甲酸乙酯178.7g,产品收率为86.8%。3、水解反应xa0确定原料及试剂投料质量比为2-氯-5-碘苯甲酸乙酯:水:氢氧化钠:乙醇:盐酸:1%盐酸=1:4~6:0.1~0.3:0.1~0.5:0.5~2:5~8。于2L三口烧瓶中加入891g水、37.5g氢氧化钠、35.6g乙醇搅拌升温,加热到75℃,控制温度滴加213g的2-氯-5-碘苯甲酸乙酯30分钟,反应完全后通过硅藻土过滤,滤液加入210ml盐酸搅拌调节PH=1,搅拌,过滤,滤饼用1200g1%盐酸搅拌打浆30分钟,过滤。50℃真空干燥产品,真空度控制>-0.085MPa,干燥时间6~8h,烘干得产品156.2g,收率为80.6%。xa0基于本实施例的生产方法,反应三步骤后产品的总收率能达到70%,产品纯度高达98%。xa0