专利名称：2-氯-5-硝基-1,4-对苯二胺的制备方法
技术领域：
本发明涉及2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺的制备方法。
背景技术：
2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺及其衍生物是染发剂市场中的一类重要品种，该类 硝基染发剂品种无毒无害，应用这些硝基染发剂染发时可以得到理想的染色强度。此外，该 类品种的硝基染发剂可以与其他染发剂联合使用，能够在过氧化氢的氨水溶液中保持足够 的稳定性。同时，2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺及其衍生物也是一种重要的医药原料。 W02006127458A2利用2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺及其衍生物为原料，制备得到的化合物 可用于治疗和预防红细胞缺失和造血系统疾病，由于肾功能低下或诸如自身免疫力低下、 HIV、癌症等慢性疾病导致的贫血症以及骨髓增生异常综合症、再生障碍性贫血症、骨髓抑 制、血球减少等病症。虽然，2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺及其衍生物的用途广泛，但却很少有对其制备 方法研究的报道。目前，仅发现一篇有关2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺及其衍生物制备方 法的专利文献，CA935094A1。该专利以N1，N4-二乙酰基-2-氯-对苯二胺为原料，将其溶 解于浓硫酸中，在不超过25°C的条件下，滴加浓硫酸和浓硝酸的混合物。滴加完毕后在室温 继续反应1小时。硝化反应结束后，将反应体系倾倒到冰块上，过滤，向得到的沉淀物中加 入浓硫酸，加热回流至反应结束后将反应体系倾倒到冰块上，调节反应体系呈碱性。再将反 应体系过滤，干燥滤饼得到2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺。具体的反应步骤如下其中，1)为浓硫酸，浓硝酸；2)为浓硫酸，碱。利用CA935094A1合成2_氯-5-硝基_1，4_对苯二胺的缺点在于1)在硝化反应 和脱乙酰基的反应中大量使用浓硫酸和浓硝酸，在后处理中产生大量废酸，以制备1摩尔 2_氯-5-硝基-1，4-对苯二胺(187.5克)为例，需要浓硫酸3. 47公斤、浓硝酸0. 24公斤。 处理产生的废酸增加了生产成本且不利于环保；2)该方法产率较低，只有40%左右；3)该 方法无法放大，只适合0. 1摩尔投料量的反应。
发明内容
本发明的目的是提供2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺的制备方法。为了实现本发明目的，本发明2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺的制备方法，其是 以N1，N4- 二乙酰基-2-氯-对苯二胺为反应起始物，在浓硝酸的作用下得到N1，N4- 二乙酰基-2-氯-5-硝基-对苯二胺，最后，在浓盐酸的作用下加热回流，得到目标产物 2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺。具体地，本发明2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺的制备方法，其包括步骤1)将a摩尔N1，N4-二乙酰基-2-氯-对苯二胺加入到(1. 5_2. 5) a升溶剂中，充 分搅拌形成悬浮液，室温下向反应体系中滴加分析纯浓硝酸(70-83) a毫升，滴加完毕后继 续搅拌6-12个小时，过滤，滤饼用水(SOO-IOOO)a毫升和低极性有机溶剂(SOO-IOOO)a毫 升各洗涤一次；2)将洗涤后的滤饼加入到分析纯浓盐酸(1000-1200)a毫升中，加热至回流3-5小 时，然后将反应体系倒入(1000-1250)a克的冰中，用碱溶液调节体系的pH值为10_11，抽滤 后得到2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺；其中，所述的溶剂为分析纯的乙酸、乙酸酐、丙酸、丙酸酐、丁酸、丁酸酐、三氟乙酸
或三氟乙酸酐；所述的低极性有机溶剂为分析纯的丙酮、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基叔 丁基醚、四氢呋喃、二氧六环或甲苯；所述的碱溶液为浓度10-30%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。上述反应步骤为 其中，1)为溶剂，浓硝酸；2)为浓盐酸，碱溶液。本发明得到的目标产物2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺的产率为52-65%。所得化 合物经过核磁共振谱图(1H NMR)和质谱(MS)检测，结构无误。本发明的优点在于1)利用本发明的方法制备1摩尔2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺(187. 5克)，需 要浓硝酸0. 10-0. 12公斤，比CA935094A1的方法降低了 50-58%的硝酸使用量；2)制备过程中几乎不产生废酸，反应体系经过滤后，溶剂经蒸馏后可以反复利用， 这大大降低了环保压力并大幅度地降低了生产成本；3)产率高，比CA935094A1的合成方法产率高12_25% ；4)利用本发明方法制备2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺，反应可以放大而不只局限 于0.1摩尔投料量的反应。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1将N1，N4- 二乙酰基-2-氯-对苯二胺(45. 4克，0. 2摩尔)加入到460毫升分析 纯乙酸酐中，充分搅拌以形成悬浮液。室温下向反应体系中滴加16.6毫升分析纯浓硝酸。 滴加完毕后继续搅拌6小时。然后将反应液过滤，滤饼先后用200毫升水和200毫升分析纯乙酸乙酯各洗涤一次。将洗涤后的滤饼加入到200毫升分析纯浓盐酸中，加热回流3小时。反应结束后 将反应体系降至室温，随后倒入250克冰中，用10%氢氧化钠溶液调节溶液pH值为10-11。 将反应体系抽滤得到20克2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺。两步反应产率为53% ；产物为 红黑色固体，熔点为 156-157°C。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, d-DMSO) δ 7. 45(s,lH), 7. 07 (s，1H)，6. 90 (s, 2H)，5. 03 (s, 2H)；质谱(EI) 189 (32)，187 (100)，143 (31)，141 (99)。实施例2将N1，N4- 二乙酰基-2-氯-对苯二胺(113. 3克，0. 5摩尔)加入到1150毫升分 析纯乙酸中，充分搅拌以形成悬浮液。室温下向反应体系中滴加37. 5毫升分析纯浓硝酸。 滴加完毕后继续搅拌8小时。然后将反应液过滤，滤饼先后用500毫升水和200毫升分析 纯二氧六环各洗涤一次。将洗涤后的滤饼加入到600毫升分析纯浓盐酸中，加热回流4小时。反应结束后 将反应体系降至室温，随后倒入500克冰中，用30%氢氧化钾溶液调节溶液pH值为10-11。 将反应体系抽滤得到60. 9克2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺。两步反应产率为65% ；产物 为红黑色固体，熔点为155-157°C。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, d-DMSO) δ 7. 44 (s，1H)， 7. 06 (s，1H)，6. 89 (s, 2H)，5. 02 (s, 2H)；质谱(EI) 189 (33)，187 (100)，143 (30)，141 (98)。实施例3将Ν1』4-二乙酰基-2-氯-对苯二胺(266. 6克，1.0摩尔)加入到1800毫升分析 纯三氟乙酸中，充分搅拌以形成悬浮液。室温下向反应体系中滴加70毫升分析纯浓硝酸。 滴加完毕后继续搅拌12小时。然后将反应液过滤，滤饼先后用800毫升水和800毫升分析 纯甲基叔丁基醚各洗涤一次。将洗涤后的滤饼加入到1000毫升分析纯浓盐酸中，加热回流5小时。反应结束后 将反应体系降至室温，随后倒入1000克冰中，用20%氢氧化钾溶液调节溶液PH为10-11。 将反应体系抽滤得到114. 4克2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺。两步反应产率为61%;产物 为红黑色固体，熔点为155-156°C。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, d-DMSO) δ 7. 47 (s，1H)， 7. 09 (s，1H)，6. 92 (s, 2H)，5. 05 (s, 2H)；质谱(EI) 189 (34)，187 (100)，143 (30)，141 (99)。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
2 氯 5 硝基 1，4 对苯二胺的制备方法，其特征在于，其是以N1，N4 二乙酰基 2 氯 对苯二胺为反应起始物，在浓硝酸的作用下得到N1，N4 二乙酰基 2 氯 5 硝基 对苯二胺，最后，在浓盐酸的作用下加热回流，得到目标产物2 氯 5 硝基 1，4 对苯二胺。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其包括步骤1)将a摩尔N1，N4-二乙酰基-2-氯-对苯二胺加入到(1.5-2.5)a升溶剂中，充分搅 拌形成悬浮液，室温下向反应体系中滴加分析纯浓硝酸(70-83) a毫升，滴加完毕后继续搅 拌6-12个小时，过滤，滤饼用水(SOO-IOOO)a毫升和低极性有机溶剂(SOO-IOOO)a毫升各 洗涤一次；2)将洗涤后的滤饼加入到分析纯浓盐酸(1000-1200)a毫升中，加热至回流3-5小时， 然后将反应体系倒入(1000-1250)a克的冰中，用碱溶液调节体系的pH值为10-11，抽滤后 得到2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺；其中，所述的溶剂为分析纯的乙酸、乙酸酐、丙酸、丙酸酐、丁酸、丁酸酐、三氟乙酸或三 氟乙酸酐；所述的低极性有机溶剂为分析纯的丙酮、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基叔丁基 醚、四氢呋喃、二氧六环或甲苯；所述的碱溶液为浓度10-30%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
全文摘要
本发明提供了2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺的制备方法，其是以N1，N4-二乙酰基-2-氯-对苯二胺为反应起始物，在浓硝酸的作用下得到N1，N4-二乙酰基-2-氯-5-硝基-对苯二胺，最后，在浓盐酸的作用下加热回流，得到目标产物2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺。采用本发明方法制备2-氯-5-硝基-1，4-对苯二胺，节约了浓硝酸的使用量，不产生废酸，对环境友好，产率可达50-60％，反应可以放大。
文档编号C07C209/62GK101891632SQ20101023002
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者许峰, 高源 申请人:北京欧凯纳斯科技有限公司