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一种间氨基苯乙炔的制备方法.pdf

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  • 文档编号:5045212
  • 上传时间:2018-12-07
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201210268002.X

    申请日:

    2012.07.31

    公开号:

    CN102775315A

    公开日:

    2012.11.14

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07C 211/45申请公布日:20121114|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 211/45申请日:20120731|||公开

    IPC分类号:

    C07C211/45; C07C209/36

    主分类号:

    C07C211/45

    申请人:

    上海应用技术学院

    发明人:

    刘传祥; 刘利刚; 王宇凯; 王永

    地址:

    200235 上海市徐汇区漕宝路120号

    优先权:

    专利代理机构:

    上海申汇专利代理有限公司 31001

    代理人:

    吴宝根

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    内容摘要

    本发明公开了一种间氨基苯乙炔的制备方法,即以间硝基苯甲醛为起始原料,首先在乙醇溶剂中,与丙二酸通过碱性催化剂催化进行缩合,脱羧得到间硝基肉桂酸,进而再在醋酸溶液中溴化得α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸,后通过弱碱脱羧及选择性脱溴,制得(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯,后再经强碱完全脱溴制得间炔基硝基苯,最后经铁粉还原并进一步精馏纯化即得间氨基苯乙炔。本发明的间氨基苯乙炔的制备方法,具有合成路线简单,原料易得且反应条件温和,总收率高等优点,适于工业化生产。

    权利要求书

    1.一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)、以间硝基苯甲醛为起始原料,在乙醇溶剂中与丙二酸在碱性催化剂催化下进行缩合、脱酸得到间硝基肉桂酸;所述的碱性催化剂为三乙胺、哌啶或吡啶;所述的中间硝基苯甲醛与丙二酸缩合反应,原料的配比按摩尔比计算,即中间体硝基苯甲醛:丙二酸:碱性催化剂为1:1.1~1.5:0.3~0.5;(2)、步骤(1)所得的间硝基肉桂酸在醋酸溶液中经液溴缓慢滴加,且控温在50-60℃下进行溴化反应制得α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸;所述的溴化反应所用的间硝基肉桂酸和液溴按摩尔比计算,即间硝基肉桂酸:液溴为1:1.01~1.05;(3)、步骤(2)所得的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸在有机溶剂中回流条件下经弱碱NaHCO3催化反应控制8~10h制得(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯;所述的有机溶剂为丙酮、乙醇或乙腈;上述反应过程所用的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸、弱碱NaHCO3按摩尔比计算,即α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸:弱碱NaHCO3为1:3~4;(4)、步骤(3)所得的(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯在乙醇/强碱氢氧化钠体系下,控制温度在35-40℃反应2-2.5h,催化消除单分子溴得间炔基硝基苯;上述 (Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯与强碱NaOH按摩尔比计算,即(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯:弱碱NaOH为1:1.5~2;(5)、步骤(4)所得的间炔基硝基苯经铁粉,在氯化铵存在下进行还原后,再经精馏纯化收集91-93℃,即2mmHg下的馏分,最终得间氨基苯乙炔。2.如权利要求1所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的中间硝基苯甲醛与丙二酸缩合反应,原料的配比按摩尔比计算,即中间体硝基苯甲醛:丙二酸:碱性催化剂为1:1.1:0.3;所述的缩合反应控制温度在80-85℃,时间为8-10h。3.如权利要求2所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述的溴化反应所用的间硝基肉桂酸和液溴按摩尔比计算,即间硝基肉桂酸:液溴为1:1.01。4.如权利要求3所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(3)所述的反应过程所用的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸、弱碱NaHCO3按摩尔比计算,即α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸:弱碱NaHCO3为1:3。5.如权利要求4所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(4)所述的(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯与强碱NaOH按摩尔比计算,即(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯:弱碱NaOH为1:1.5。6.如权利要求5所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(3)中所述的弱碱碳酸氢钠用碳酸钠替代。7.如权利要求6所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(4)中所述的强碱氢氧化钠用氢氧化钾或钠氢替代。8.如权利要求7所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于步骤(5)中所述的铁粉还原的方法采用钯碳加氢还原或氯化亚锡还原方法替代。9.如权利要求1~8任一权利要求所述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,其特征在于整个制备反应过程在有惰性气体保护条件下进行。

    说明书

    一种间氨基苯乙炔的制备方法

    技术领域

    本发明涉及一种间氨基苯乙炔的制备方法,属于有机合成制备化学领域。

    背景技术

    间氨基苯乙炔,又名3-乙炔苯胺,是一种用于合成航空、航天、军事等领域的高档树脂及合成新型抗癌药物(埃罗替尼)的重要中间体。文献介绍间氨基苯乙炔的合成方法主要有以下几种。

    一、间卤代硝基苯为起始原料

        如以间溴硝基苯为原料,通过含钯催化剂催化与带保护的二羟基丙基炔(或三甲基硅)发生偶联反应,后经氢化还原,脱保护得间氨基苯乙炔,此路线需用到昂贵的钯试剂和保护试剂,反应条件较苛刻而不利于工业放大生产。类似的以间溴苯胺、间碘代硝基苯为原料也存在上述不利因素。(EP 2433931;PCT 2009009778; UP20060224016;Org. Bio. Chem., 2003, 1: 4441-4450;Beilstein J. Org. Chem., 2011, 7: 426-431)

    二、αβ-二卤代物碱性消除制备炔

        以αβ-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸为原料,通过碱性条件下消除反应得间硝基苯乙炔,而后经还原得间氨基苯乙炔。尽管此路线看上去经济可行,但目前文献报道的方法存在着消除副反应较难控制,副产物多且需要利用微波促进脱卤反应等因素限制了该路线的工业化使用(Huaxue Shijie, 2011, 52: 423-426;Chem. Lett., 2005, 34: 28-29;Tetrahedron Lett., 2011, 52: 2394-2396;Tetrahedron, 2005, 61: 4043-4052)。

    发明内容

    本发明的目的为了解决上述现有技术存在的缺陷,而提供一种间氨基苯乙炔的制备方法,即采用弱碱性条件下α,β-二卤代物消除制备炔的方法,通过弱化碱性条件使α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸发生选择性消除,而后强化碱性条件促使其完全发生消除反应来避免副产物的产生,进而提高目标化合物间氨基苯乙炔的收率,该间氨基苯乙炔的制备方法是一种温和高效、操作简单且工业化可行的方法。

    本发明的技术方案

    一种间氨基苯乙炔的制备方法,其制备过程具体包括如下步骤:

    (1)、以间硝基苯甲醛为起始原料,在乙醇溶剂中,与丙二酸通过碱性催化剂催化缩合、脱酸后得到间硝基肉桂酸;

    所述的碱性催化剂为三乙胺、哌啶或吡啶;

    上述步骤中间硝基苯甲醛与丙二酸缩合反应,原料的配比按摩尔比计算,即中间体硝基苯甲醛:丙二酸:碱性催化剂为1:1.1~1.5:0.3~0.5,优选1:1.1:0.3,常压下,控制缩合反应的温度在80-85℃,反应时间为8-10h;

    (2)、步骤(1)所得的间硝基肉桂酸在醋酸溶液中经液溴控温在50-55℃,并控制液溴的滴加速度,维持30min-1h进行溴化反应,得到α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸;

    上述的溴化反应所用的间硝基肉桂酸和液溴按摩尔比计算,即间硝基肉桂酸:液溴为1:1.01~1.05,优选1:1.01;

    (3)、步骤(2)所得的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸在有机溶剂中回流条件下经弱碱NaHCO3催化反应控制8~10h制得(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯;

    上述的所用的弱碱为碳酸钠或碳酸氢钠,优选碳酸氢钠;

    所述的有机溶剂为丙酮、乙醇或乙腈;

    上述反应过程所用的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸、弱碱NaHCO3按摩尔比计算,即α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸:弱碱NaHCO3为1:3~4,优选1:3;

    上述步骤(3)中经弱碱碱催化脱去β位卤素溴的同时,脱去一分子二氧化碳,但由于弱碱性不足以使得α位消去,因此制得单溴代物即(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯;

    (4)、步骤(3)所得的(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯在乙醇/强碱氢氧化钠体系下,控制温度在35-40℃反应2-2.5h,催化消除单分子溴得间炔基硝基苯;

    上述所采用的强碱为氢氧化钾,氢氧化钠或钠氢,优选氢氧化钠;

    上述(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯与强碱NaOH按摩尔比计算,即(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯:弱碱NaOH为1:1.5~2,优选1:1.5;

    (5)、步骤(4)所得的间炔基硝基苯经铁粉,在氯化铵存在下进行还原后,再经精馏纯化,收集91-93℃(2mmHg)下的馏分,最终得间氨基苯乙炔;

    上述铁粉还原方法可采用钯碳加氢还原或氯化亚锡还原方法替代,但优选铁粉还原。

    上述的制备过程中,为使目标产物间氨基苯乙炔收率提高,整个制备反应过程在有惰性气体保护条件下进行。

    本发明的有益效果

    本发明与已有的制备间硝基苯乙炔的合成方法相比,具有如下优点:

    本发明的一种间氨基苯乙炔的制备方法,以间硝基苯甲醛为起始原料,所用的原料易得且廉价,合成工艺简单,中间体容易分离及纯化,因此具有生产成本低的特点。

    进一步,本发明的一种间氨基苯乙炔的制备方法,由于制备过程中所得的中间产物α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸先通过弱碱催化得(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯,然后再强碱条件催化消除单分子溴得间炔基硝基苯,因此不仅可以实现高选择性的消除反应进而抑制副产物的产生,提高主产物的收率,而且具有制备过程反应条件温和的特点。

    更进一步,本发明的一种间氨基苯乙炔的制备方法,由于具有合成路线简单,反应条件温和,原料易得成本低且目标产物收率高等优点,因此适于工业化生产。

    附图说明

    图1、一种间氨基苯乙炔的制备方法的反应过程示意图。

    具体实施方式

    下面通过具体的实施例并结合附图对本发明进一步阐述,但并不限制本发明。

    本发明的各实施例中所用的原料及试剂(分析纯)均购置于国药集团化学试剂有限公司。

    中间体及目标化合物的核磁检测所用仪器为德国西门子公司 Brucker AM 400 ( 400 MHz )仪器。

    实施例1

    一种间氨基苯乙炔的制备方法,其制备方法的反应过程示意图如图1所示,即以间硝基苯甲醛为起始原料,首先在乙醇溶剂中,与丙二酸通过碱性催化剂吡啶催化进行缩合,脱羧得到间硝基肉桂酸,进而再在醋酸溶液中溴化得α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸,后通过弱碱碳酸氢钠脱羧及选择性脱溴,制得(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯,后再经强碱氢氧化钠完全脱溴制得间炔基硝基苯,最后经铁粉还原并进一步精馏纯化,即得间氨基苯乙炔。

    上述的一种间氨基苯乙炔的制备方法,具体包括如下步骤:

    (1)、在装有回流冷凝管,温度计及电动搅拌器的1L三口烧瓶中加入250mL95%乙醇和25ml吡啶,搅拌下加入151g(1mol)间硝基苯甲醛和115g(1.1mol)丙二酸,加热升温,反应温度80℃,并且保持该温度下搅拌6h,停止加热,冷却到室温,抽滤,滤饼烘干即得155g的间硝基肉桂酸,其收率为80%;

    上述所得的间硝基肉桂酸,经核磁测定(德国西门子公司 Brucker AM 400 (400MHz)数据如下: 1H NMR(400MHz,DMSO):δ8.51(s, 1H),8.23(d,1H),8.17(d,1H),7.72(dd,1H),7.70(d,1H), 6.72(d,1H);

    (2)、在装有回流冷凝管,温度计及电动搅拌器的2L三口烧瓶中加入500g的   冰醋酸和193g(1mol)步骤(1)所得的间硝基肉桂酸,加热至50℃,向该反应体系中滴加溴素(161.6g,1.01mol),控制缓慢滴加,且使反应体系温度不超过60℃,加完后得红色透明液体,保温搅拌6h,冷却至室温得到反应混合物;

              将上述得到的反应混合物到入2Kg的水中,过滤,滤饼用2*500ml水洗,得白色固体,烘干得326.5g的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸,其收率为92.5%;

    上述所得的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸,经核磁测定(德国西门子公司Brucker AM 400 (400MHz)数据如下:1H NMR(400MHz,DMSO):δ8.59(s,1H),8.19(dd,2H),7.70(t,1H), 5.80(d,1H),5.49(d,1H);

    (3)、在装有回流冷凝管,温度计及电动搅拌器的2L三口烧瓶中加入700g丙 酮,然后分别加入步骤(2)所得的α,β-二溴-3-(3′-硝基苯基)丙酸(353g,1mol)和碳酸氢钠(252g,3mol),加热回流,慢慢有大量白色固体产生,随着反应继续固体逐渐变少,约8h,常压蒸除丙酮,向烧瓶中加入400g甲苯和500g水,抽滤,滤液分去水,有机相再用200g水洗一遍,有机相减压蒸除溶剂得216g的(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯,收率94.7%;

    经核磁测定(德国西门子公司 Brucker AM 400 ( 400 MHz )数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.55(s,1H),8.17(m,1H), 7.98(d,1H), 7.56(t,1H),7.14(d,1H),6.64(d,1H);

    (4)、在装有回流冷凝管,温度计及电动搅拌器的2L三口烧瓶中加入300g的90%的乙醇,然后加入氢氧化钠(60g,1.5mol)溶解后保温35~40℃,另在1L烧杯中配步骤(3)所得的(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯(228g,1mol)的90%乙醇(300g)溶液,然后将(Z)-1-(2-溴乙烯)-3-硝基苯的乙醇溶液快速滴加至2L的三口烧瓶的反应体系中,在35~40℃搅拌2h,有固体析出,冷却至室温后加700g水和400g二氯甲烷,收集有机相,水相再用50g二氯甲烷萃取一遍,合并有机相,再用200g水洗,减压蒸除二氯甲烷,得137g的间炔基硝基苯,其收率93%;

    上述所得的间炔基硝基苯,经核磁测定(德国西门子公司 Brucker AM 400 (400MHz)数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.32(s,1H),8.20(d,1H),7.78(d,1H),7.52(t,1H),3.22(s,1H);

    (5)、在装有回流冷凝管,温度计及电动搅拌器的2L三口烧瓶中加入200g水,氯化铵(7.35g,5%)和还原铁粉(168g,3mol),升温到75℃后控制滴加速率为1ml/min加入步骤(4)所得的间炔基硝基苯(147g,1mol)的乙醇(300g)溶液,反应放热,保持回流,滴毕后保温至反应结束(TLC跟踪点板),趁热压滤,滤饼分别用100g水和100g乙醇洗,蒸干溶剂,得暗红色间氨基苯乙炔粗品105g,其收率90%;

    将上述所得的间氨基苯乙炔粗品直接精馏纯化收集91-93℃(2mmHg)下的馏分,得99.8g的间氨基苯乙炔,其收率95%,纯度为99.9%。

    上述所得的间氨基苯乙炔经核磁测定(德国西门子公司Brucker AM 400(400MHz)数据如下:NMR(400MHz,CDCl3):δ7.11(t,1H),6.92(m,1H),6.83(t,1H),6.62(m,1H),3.69(s,2H),3.06(s,1H)。

    以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明,而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换,均应属于本发明的保护范围。

    关 键  词:
    一种 氨基 乙炔 制备 方法
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