技术摘要:
本发明公开了一种2,6‑二溴苯胺的制备方法。本发明以2,6‑二氟苯腈为初始原料,经氨解、重氮化上溴、再氨解、再重氮化上溴、酰胺化、霍夫曼降解共六步反应合成2,6‑二溴苯胺。本过程得到的2,6‑二溴苯胺为棕色固体,纯度98%以上。
背景技术:
目前2,6-二溴苯胺一种重要的中间体,如可用于:1) 合成光谱抗菌药氧氟沙星2) 合成吡咯并菲啶生物碱3) 合成亚苯基聚合物,这是分散性好的低聚物,可以用来合成铁磁 性聚合物和有机导电材料,也可以用来制备示波器的模块。 目前,目标化合物的合成报道有多种方法,如Narender等介绍了一种以邻溴苯胺 为原料,醋酸为溶剂,溴素为溴代试剂合成目标物的方法(Studies in Surface Science and Catalysis, 135(Zeolites and Mesoporous Materials at the Dawn of the 21st Century), 2001,3745-3750),目标物收率较低,难以提纯;此外,王玉香等报道采用对氨基 苯磺酰胺或对氨基苯磺酸为原料,通过上溴、脱磺酰胺基或者磺酸基合成目标物,路线简 便,但是实际操作起来比较困难,生成的产物主要为2,4,6-三溴苯胺(吉林化工学院学报, 2003,20(2):28-29)。Morrison等以间二溴苯为原料,通过羰化溴代等过程合成目标物,过 程条件苛刻,不适合工业化生产(Organic Letters,2009,11(5):1051-1054)。Pierrat等以 苯胺为原料,直接溴代制备标题化合物(Organic & Biomolecular Chemistry, 2017,15 (40):8568-8575)。Lackner等以对碘苯甲醚为原料制备标题化合物,工艺条件苛刻,操作过 程难以实现(Angewandte Chemie, International Edition,2015,54(43):12814-12818)。 因此,开发一条适合工业化生产的合成路线十分必要。
技术实现要素:
本发明的目的是新提供一条合成2,6-二溴苯胺的方法,以满足工业生产需要。本 发明以对2,6-二氟苯腈胺为初始原料,反应条件温和,定位性好,杂质少,易于提纯,收率和 纯度均高,在工业应用中具有潜在经济价值。 本发明方法以2,6-二氟苯腈为原料,经氨解、重氮化上溴、再氨解、再重氮化上溴、 酰胺化、霍夫曼降解共六步反应合成2,6-二溴苯胺,本方法包含如下反应方程式: 本发明的实施方案如下: 本发明是以2,6-二氟苯腈为原料,经过氨解制得2-氨基-6-氟苯腈,再经重氮化上溴制 得2-氟-6-溴苯甲腈,再经再氨解制得2-氨基-6-溴苯甲腈,再经再重氮化上溴制得2,6-二 溴苯甲腈,再经酰胺化制得2,6-二溴苯甲酰胺,再经霍夫曼降解反应制得2,6-二溴苯胺。 (1)氨解:采用DMF、乙醇、DMSO的至少一种作为溶剂,以2,6-二氟苯腈为底物,搅 拌,控温,通氨;其中2,6-二氟苯腈质量与溶剂体积的比值在1:1-1:10,优选1:3-1:6,其中 2,6-二氟苯腈以质量g为单位,溶剂以体积mL为单位,即质量g:体积mL;氨解反应温度控制 3 CN 111548276 A 说 明 书 2/4 页 范围60~120 ℃,优选80~100 ℃;GC追踪,直到反应完成,水析,抽滤得2-氨基-6-氟苯甲 腈。 (2)重氮化上溴反应包括两个步骤:一是制备重氮盐,以强酸和亚硝酸钠作重氮化 试剂,(强酸可以是硫酸或盐酸),以2-氨基-6-氟苯腈为底物,强酸、亚硝酸钠与2-氨基-6- 氟苯腈的物质的量的比值范围3.5:1.1:1.0~10.5:1.5:1.0,优选5.0:1.3:1.0;先加20%- 40%浓度强酸,搅拌,滴加亚硝酸钠,控制温度0~30℃,优选温度范围5~10℃,制备得到重 氮盐;二是分解重氮盐,以亚铜盐或铜粉为催化剂,以氢溴酸为溴代底物,对重氮盐分解,分 解温度在20~65℃,优选温度40~45℃;其中催化剂与2-氨基-6-氟苯甲腈的物质的量的比 值范围为0.25~0.75:1,优选0.5~0.6:1,氢溴酸与2-氨基-6-氟苯甲腈的物质的量的比值 为1.1~3:1,优选1.1~1.3:1;冷却、抽滤得2-氟-6-溴苯甲腈。 (3)再氨解:采用DMF、乙醇、DMSO的至少一种作为溶剂,以2-氟-6-溴苯甲腈为底 物,经搅拌、控温、通氨;其中2-氟-6-溴苯甲腈质量与溶剂体积的比值在1:1-1:10,优选 1.0:3-6,其中2-氟-6-溴苯甲腈以质量g为单位,溶剂以体积mL为单位,即质量g:体积mL;再 氨解反应温度控制范围60~140 ℃,优选80~120 ℃;GC追踪,直到反应完成,水析,抽滤, 得到2-氨基-6-溴苯甲腈。 (4)再重氮化上溴:参照步骤(2),不同点在于配比不同。本发明所有的配比都是在 大量实验基础上获取的,是需要付出劳动的。以2-氨基-6-溴苯甲腈为底物,强酸、亚硝酸钠 与2-氨基-6-溴苯甲腈的物质的量的比值范围2.8:1 .5:1 .0~12:1 .8:1 .0,优选4.8:1 .5: 1.0或5.0:1.3:1.0;加强酸,搅拌,再滴加亚硝酸钠,控制温度5~15℃,制备得到重氮盐;分 解重氮盐,以亚铜盐或铜粉为催化剂,以氢溴酸为溴代底物,对重氮盐分解,分解温度40~ 45℃;其中催化剂与2-氨基-6-溴苯甲腈的物质的量的比值范围为0.5~0.6:1,氢溴酸与2- 氨基-6-溴苯甲腈的物质的量的比值为1.1~3:1,优选1.1~1.3:1;冷却、抽滤得2,6-二溴 苯甲腈。 (5)酰胺化:以硫酸为溶剂,以2,6-二溴苯甲腈为底物,其中2,6-二溴苯腈质量g与 硫酸体积mL的配比为1:1-1:10;分批加完底物,升温,控制酰胺化温度为40-100 ℃,优选 60-80 ℃;GC追踪,直到反应完成,冰水水析,抽滤,得到2,6-二溴苯甲酰胺。 (6)霍夫曼降解:以氢氧化钠、氢氧化钾的至少一种为碱水溶剂,碱水浓度在5- 30%,优选8-12%;控制温度0-15℃,优选5-10℃,搅拌下加入溴素,分批次加入2,6-二溴苯甲 酰胺;加完升温、回流,GC追踪,直到反应完成,水析,抽滤,得到2,6-二溴苯胺。 本发明还具有以下有益效果: (1)本发明是回收后处理简单,仅经水析、抽滤就能获得高纯度产物,纯度98%以上,每 步原料转化率较高,每步收率均可以达到80%以上。 (2)本发明反应温度范围宽,在实际应用中可以根据不同气压不同气候,做出不同 的调整。 (3)本发明创造性的提出了以2,6-二氟苯腈为原料制备2,6-二溴苯胺的方法,尤 其引入了重氮化、酰胺化,使得有机合成中发挥其价值作用,丰富了制备方法和途径。 (4)工艺流程不繁琐。本发明虽是六步,但是产物经历的再氨解、再重氮化的过程, 所需设备固定,加之反应收率纯度高的特点,成本大大降低,经济效益显著。 (5)本发明经过大量的实验基础论证,在宽限定值范围内,还提出了优选范围,这 4 CN 111548276 A 说 明 书 3/4 页 为工业应用和科学研究提供了更好的指导方向。
本发明公开了一种2,6‑二溴苯胺的制备方法。本发明以2,6‑二氟苯腈为初始原料,经氨解、重氮化上溴、再氨解、再重氮化上溴、酰胺化、霍夫曼降解共六步反应合成2,6‑二溴苯胺。本过程得到的2,6‑二溴苯胺为棕色固体,纯度98%以上。
背景技术:
目前2,6-二溴苯胺一种重要的中间体,如可用于:1) 合成光谱抗菌药氧氟沙星2) 合成吡咯并菲啶生物碱3) 合成亚苯基聚合物,这是分散性好的低聚物,可以用来合成铁磁 性聚合物和有机导电材料,也可以用来制备示波器的模块。 目前,目标化合物的合成报道有多种方法,如Narender等介绍了一种以邻溴苯胺 为原料,醋酸为溶剂,溴素为溴代试剂合成目标物的方法(Studies in Surface Science and Catalysis, 135(Zeolites and Mesoporous Materials at the Dawn of the 21st Century), 2001,3745-3750),目标物收率较低,难以提纯;此外,王玉香等报道采用对氨基 苯磺酰胺或对氨基苯磺酸为原料,通过上溴、脱磺酰胺基或者磺酸基合成目标物,路线简 便,但是实际操作起来比较困难,生成的产物主要为2,4,6-三溴苯胺(吉林化工学院学报, 2003,20(2):28-29)。Morrison等以间二溴苯为原料,通过羰化溴代等过程合成目标物,过 程条件苛刻,不适合工业化生产(Organic Letters,2009,11(5):1051-1054)。Pierrat等以 苯胺为原料,直接溴代制备标题化合物(Organic & Biomolecular Chemistry, 2017,15 (40):8568-8575)。Lackner等以对碘苯甲醚为原料制备标题化合物,工艺条件苛刻,操作过 程难以实现(Angewandte Chemie, International Edition,2015,54(43):12814-12818)。 因此,开发一条适合工业化生产的合成路线十分必要。
技术实现要素:
本发明的目的是新提供一条合成2,6-二溴苯胺的方法,以满足工业生产需要。本 发明以对2,6-二氟苯腈胺为初始原料,反应条件温和,定位性好,杂质少,易于提纯,收率和 纯度均高,在工业应用中具有潜在经济价值。 本发明方法以2,6-二氟苯腈为原料,经氨解、重氮化上溴、再氨解、再重氮化上溴、 酰胺化、霍夫曼降解共六步反应合成2,6-二溴苯胺,本方法包含如下反应方程式: 本发明的实施方案如下: 本发明是以2,6-二氟苯腈为原料,经过氨解制得2-氨基-6-氟苯腈,再经重氮化上溴制 得2-氟-6-溴苯甲腈,再经再氨解制得2-氨基-6-溴苯甲腈,再经再重氮化上溴制得2,6-二 溴苯甲腈,再经酰胺化制得2,6-二溴苯甲酰胺,再经霍夫曼降解反应制得2,6-二溴苯胺。 (1)氨解:采用DMF、乙醇、DMSO的至少一种作为溶剂,以2,6-二氟苯腈为底物,搅 拌,控温,通氨;其中2,6-二氟苯腈质量与溶剂体积的比值在1:1-1:10,优选1:3-1:6,其中 2,6-二氟苯腈以质量g为单位,溶剂以体积mL为单位,即质量g:体积mL;氨解反应温度控制 3 CN 111548276 A 说 明 书 2/4 页 范围60~120 ℃,优选80~100 ℃;GC追踪,直到反应完成,水析,抽滤得2-氨基-6-氟苯甲 腈。 (2)重氮化上溴反应包括两个步骤:一是制备重氮盐,以强酸和亚硝酸钠作重氮化 试剂,(强酸可以是硫酸或盐酸),以2-氨基-6-氟苯腈为底物,强酸、亚硝酸钠与2-氨基-6- 氟苯腈的物质的量的比值范围3.5:1.1:1.0~10.5:1.5:1.0,优选5.0:1.3:1.0;先加20%- 40%浓度强酸,搅拌,滴加亚硝酸钠,控制温度0~30℃,优选温度范围5~10℃,制备得到重 氮盐;二是分解重氮盐,以亚铜盐或铜粉为催化剂,以氢溴酸为溴代底物,对重氮盐分解,分 解温度在20~65℃,优选温度40~45℃;其中催化剂与2-氨基-6-氟苯甲腈的物质的量的比 值范围为0.25~0.75:1,优选0.5~0.6:1,氢溴酸与2-氨基-6-氟苯甲腈的物质的量的比值 为1.1~3:1,优选1.1~1.3:1;冷却、抽滤得2-氟-6-溴苯甲腈。 (3)再氨解:采用DMF、乙醇、DMSO的至少一种作为溶剂,以2-氟-6-溴苯甲腈为底 物,经搅拌、控温、通氨;其中2-氟-6-溴苯甲腈质量与溶剂体积的比值在1:1-1:10,优选 1.0:3-6,其中2-氟-6-溴苯甲腈以质量g为单位,溶剂以体积mL为单位,即质量g:体积mL;再 氨解反应温度控制范围60~140 ℃,优选80~120 ℃;GC追踪,直到反应完成,水析,抽滤, 得到2-氨基-6-溴苯甲腈。 (4)再重氮化上溴:参照步骤(2),不同点在于配比不同。本发明所有的配比都是在 大量实验基础上获取的,是需要付出劳动的。以2-氨基-6-溴苯甲腈为底物,强酸、亚硝酸钠 与2-氨基-6-溴苯甲腈的物质的量的比值范围2.8:1 .5:1 .0~12:1 .8:1 .0,优选4.8:1 .5: 1.0或5.0:1.3:1.0;加强酸,搅拌,再滴加亚硝酸钠,控制温度5~15℃,制备得到重氮盐;分 解重氮盐,以亚铜盐或铜粉为催化剂,以氢溴酸为溴代底物,对重氮盐分解,分解温度40~ 45℃;其中催化剂与2-氨基-6-溴苯甲腈的物质的量的比值范围为0.5~0.6:1,氢溴酸与2- 氨基-6-溴苯甲腈的物质的量的比值为1.1~3:1,优选1.1~1.3:1;冷却、抽滤得2,6-二溴 苯甲腈。 (5)酰胺化:以硫酸为溶剂,以2,6-二溴苯甲腈为底物,其中2,6-二溴苯腈质量g与 硫酸体积mL的配比为1:1-1:10;分批加完底物,升温,控制酰胺化温度为40-100 ℃,优选 60-80 ℃;GC追踪,直到反应完成,冰水水析,抽滤,得到2,6-二溴苯甲酰胺。 (6)霍夫曼降解:以氢氧化钠、氢氧化钾的至少一种为碱水溶剂,碱水浓度在5- 30%,优选8-12%;控制温度0-15℃,优选5-10℃,搅拌下加入溴素,分批次加入2,6-二溴苯甲 酰胺;加完升温、回流,GC追踪,直到反应完成,水析,抽滤,得到2,6-二溴苯胺。 本发明还具有以下有益效果: (1)本发明是回收后处理简单,仅经水析、抽滤就能获得高纯度产物,纯度98%以上,每 步原料转化率较高,每步收率均可以达到80%以上。 (2)本发明反应温度范围宽,在实际应用中可以根据不同气压不同气候,做出不同 的调整。 (3)本发明创造性的提出了以2,6-二氟苯腈为原料制备2,6-二溴苯胺的方法,尤 其引入了重氮化、酰胺化,使得有机合成中发挥其价值作用,丰富了制备方法和途径。 (4)工艺流程不繁琐。本发明虽是六步,但是产物经历的再氨解、再重氮化的过程, 所需设备固定,加之反应收率纯度高的特点,成本大大降低,经济效益显著。 (5)本发明经过大量的实验基础论证,在宽限定值范围内,还提出了优选范围,这 4 CN 111548276 A 说 明 书 3/4 页 为工业应用和科学研究提供了更好的指导方向。