专利名称：一种2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种2_氯_3_苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法。
背景技术：
2_氯_3_苯氧基_6_硝基苯胺是二苯醚类除草剂,是一种原B卜啉原氧化酶抑制剂。主要用于苗前防除马铃薯，向日葵和冬小麦田中的禾本科杂草和阔叶杂草。其作用机理为:施用后，在土壤表面沉积一层药膜，当禾本科杂草和阔叶杂草穿透土壤表面时，除草剂分别被幼苗的嫩芽，胚轴和胚芽鞘吸收。吸入几天后，幼苗就变黄，生长受阻，最后死亡。相比大多数除草剂，2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺对土壤湿度的依赖性更小。目前，有多种生产2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的方法，但是在采用这些方法进行2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的实际生产时，尤其是进行工业化生产时，无论是采用多步的合成方法还是“一锅法”的合成方法，都存在着中间分离纯化步骤多、涉及溶剂种类多、产品杂质多、溶剂回收难，从而造成工业化生产的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺产品不仅纯度低收率低，而且生产操作不便、能耗大、成本高的问题。因此,在进行2_氣_3_苯氧基_6_硝基苯胺工业化生广时，需要能够获得更闻广品纯度和收率的合 成方法，并且简化生产操作、使溶剂易于回收，以解决现有技术存在的上述工业化生产操作不便、溶剂种类多不易回收利用、产品杂质多的问题。
发明内容
本发明的目的是为了获得产品纯度和收率高的合成方法，解决现有技术中产品杂质多，且工业化生产操作不便、溶剂种类多不易回收利用的问题，提供了一种2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法。为了实现上述目的，本发明提供一种2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法，该方法包括:(I)在氨解反应条件下，将2，3，4-三氯硝基苯与胺化剂在有机溶剂存在下接触；(2)在醚化反应条件下，使步骤(I)所得混合物中的氨解反应产物纯化或不纯化后与苯酚在碱性化合物存在下接触，并将接触所得混合物固液分离，获得2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺；其中，所述碱性化合物为碳酸钾和/或碳酸钠。通过本发明提供的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法，可以以高收率获得闻纯度的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺广品。如实施例1中，合成的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的收率可达75%，产品纯度为97.9%。而对比例I中采用现有技术的方法，2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的收率仅为70%，产品纯度也仅为95.6%。而且对比例I中还需要氨解反应产物的重结晶纯化、醚化反应产物酸化、沉淀和分离，要比实施例1的生产操作复杂。本发明提供的方法中，采用碳酸钾和/或碳酸钠为碱性化合物和过滤分离醚化反应产物等技术措施，可以解决现有技术中当使用强碱时产品中杂质多的问题。而且这样的措施可以省略掉现有技术中需要氨解反应产物分离的步骤以及需要冰醋酸酸化和冰水沉淀并分离醚化反应产物才能得到2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的步骤，从而简化了生产工艺；并且由于减少了使用的有机溶剂的品种，同时避免了后处理醚化反应产物时将水引入体系，从而可以更方便地实现有机溶剂的回收再利用。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
具体实施例方式以下对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明中的“一锅法”合成方法是指需要经过多步反应获得的结构复杂的分子，从相对简单易得的原料出发，不经中间体的分离，而可以直接得到目标产物的合成方法。本发明中的醚化反应是指苯酚上的羟基与有氯取代基的化合物中的氯反应成醚键的反应。本发明提供一种2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法，该方法包括:(I)在氨解反应条件下，将2，3，4-三氯硝基苯与胺化剂在有机溶剂存在下接触；(2)在醚化反应条件下，使步骤(I)所得混合物中的氨解反应产物纯化或不纯化后与苯酚在碱性化合物存在下接触，并将接触所得混合物固液分离，获得2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺；所述碱性化合物为碳酸钾和/或碳酸钠。根据本发明，所述氨解反应中使用的胺化剂的量，只要能够完成对2，3，4-三氯硝基苯的氨解反应，获得氨解反应的目标产物即可，但为了获得苯环上2位的氯被氨基取代的目标产物的收率高，优选情况下，所述2，3，4-三氯硝基苯与所述胺化剂中的氨气的摩尔比为1:3-10，优选为1:3-5。根据本发明，使用所述胺化剂没有特别的限定，为本领域常规使用的能够在氨解反应过程中提供氨气即可，优选情况下，所述胺化剂为氨气或液氨。根据本发明，所述氨解反 应中使用的有机溶剂的量，只要能够保证2，3，4-三氯硝基苯与胺化剂完成所述氨解反应即可，优选情况下，所述2，3，4-三氯硝基苯与所述有机溶剂的重量比为1:3-12，优选为1:7-10。根据本发明，所述氨解反应中使用的有机溶剂没有特别的限定，只要对氨解反应为惰性即可，优选情况下，所述有机溶剂为乙腈、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种，优选为二甲基亚砜和/或N-甲基吡咯烷酮。本发明中，所述氨解反应还可以在惰性气氛下进行。所述惰性气氛可以为氮气。根据本发明，所述氨解反应进行的条件可以是本领域常规使用的反应条件，优选情况下，所述氨解反应条件包括:反应温度为20-10(TC，反应压力为Ι-lObar，反应时间为
5-40小时；优选所述氨解反应条件包括:反应温度为50-70°C，反应压力为3-5bar，反应时间为20-30小时。根据本发明，所述醚化反应过程中要求在碱性化合物存在下进行，为了减少反应产物中的杂质，控制产品的质量，选择碱性不强的所述碱性化合物，更优选所述碱性化合物为碳酸钾。本发明未使用碱性较强的氢氧化钠或氢氧化钾除去残余胺化剂，避免了强碱性化合物对反应产物收率和纯度的影响，更便于工业化生产的实际操作，提高生产效率。根据本发明，所述醚化反应中使用的碱性化合物的量，按照上述说明以相对最初投料的所述2，3，4-三氯硝基苯为计量基准。虽然使用上述碱性化合物可以减少反应产物中的杂质，控制产品的质量，但是为了保证实现所述醚化反应可以以高收率得到2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺目标产物，需要适量的所述碱性化合物。优选情况下，所述碱性化合物与所述2，3，4-三氯硝基苯的摩尔比为1:0.2-1 ;优选所述碱性化合物与所述2，3，4-三氯硝基苯的摩尔比为1:0.4-0.8。根据本发明，所述醚化反应中使用的所述苯酚的量，只要能够完成所述醚化反应获得高收率的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺即可。由于本发明采用“一锅法”合成2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺，完成氨解反应后直接进行醚化反应，因此在醚化反应中，再加入的原料的量采用以最初投料的原料为计量基准，即在所述醚化反应中加入的苯酚的量相对最初投料的所述2，3，4-三氯硝基苯为计量基准，优选情况下，所述2，3，4-三氯硝基苯与所述苯酚的重量比为1:0.4-0.8。本发明中，对所述醚化反应产物的后处理，采取与现有技术不同的方法。现有技术向所述醚化反应产物中加入冰醋酸和水进行产物的分离，但造成产物中的有机溶剂不易分离回收。根据本发明，所述醚化反应之后，采取过滤处理获得的滤饼即为醚化反应产物，同时得到的滤液由于没有使用冰醋酸和水，其中仅含有氨解反应使用的有机溶剂，因此可以方便地进行滤液脱溶 实现有机溶剂的回收。本发明中，在步骤(2)之后通过过滤获得醚化反应产物，滤液脱溶回收溶剂。有机溶剂回收的方法可以为常规使用的方法，例如可以为减压蒸馏方法。得到的有机溶剂可以重新在氨解反应中使用，利于工业化生产并可降低生产成本。本发明中，得到的醚化产物滤饼还可以进一步进行精制，例如可以为用少量有机溶剂淋洗滤饼之后进行重结晶得到精制产品。淋洗使用的有机溶剂可以为与氨解反应使用的有机溶剂相同。重结晶可以为常规的重结晶方法，重结晶使用的有机溶剂可以为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇中至少一种，优选所述有机溶剂为甲醇。在重结晶之后进行干燥获得黄色固体，进一步可以使用核磁共振方法分析黄色固体的结构。根据本发明，所述醚化反应进行的条件可以是本领域常规使用的反应条件，优选情况下，所述醚化反应条件包括:反应温度为20-120°C，反应时间为10-30小时；优选所述醚化反应条件包括:反应温度为70-90°C，反应时间为15-20小时。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，产品的氢谱及碳谱数据通过在核磁共振谱仪(Bruker Avance111500MHz，生产商瑞士布鲁克公司)上进行核磁共振方法分析得到。产品的高分辨质谱数据通过Agilent G1969A LC/MSD-T0F-MS (生产商安捷伦科技有限公司)上进行分析得到。本发明的制备方法获得2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的收率按照以下的公式计算:Y=m2 Xp2XM1X 100%/ (Iii1 Xp1 X M2)其中Y:产品收率In1: 2，3，4-三氯硝基苯重量P1:2，3, 4- 二氣硝基苯纯度M1: 2，3，4-三氯硝基苯分子量m2:2_氣_3_苯氧基-6-硝基苯胺重量
p2:2_氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺纯度M2:2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺分子量获得的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺产品的纯度(P2)通过液相色谱定量分析方法(仪器型号Agilentl200LC，生产商安捷伦科技有限公司)测定。以下实施例中使用的原料中:2，3，4-三氯硝基苯为99%化学纯，为苏州亚科化学试剂股份有限公司的市售品；二甲基亚砜为99%分析纯，为北京化学试剂公司的市售品；N-甲基吡咯烷酮为99%分析纯，为北京化学试剂公司的市售品。实施例1本实施例用于说明2_氯_3_苯氧基_6_硝基苯胺的合成方法。(I)氨解反应:将2，3，4-三氯硝基苯77.0g (0.34mol)和二甲基亚砜770g依次加入高压爸并搅拌均勻；在氮气气氛下升温加热至温度为50°C;通入氨气29.0g (1.7mol),高压釜压力为0.3MPa，反应26小时。高压釜降温至30°C，将其中的物料移出，得到氨解反应产物；(2)醚化反应:将苯酚30.8g (0.32mol)和碳酸钾58.8g (0.42mol)加入氨解反应产物中，并升温至70°C，反应20小时。降温至25°C，过滤获得醚化反应产物滤饼；滤饼用少量二甲基亚砜淋洗，加120g甲醇 重结晶、干燥后得黄色固体68.3g;滤液脱溶回收溶剂。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，获得的核磁共振氢谱、核磁共振碳谱及高分辨质谱数据如下=1HNMR (500MHz, d6_DMS0): δ 8.04-8.06 (d，1H)，
7.46-7.49(m，4H)，7.27-7.30 (m, 1H)，7.14-7.16(m，2H)，6.16-6.18 (d, 1H) ; 13CNMR (500MHz，CDCl3): δ 105.3，109.9，120.2，125.4，126.0，128.3，130.2，143.4，154.4，159.0 ；HRMScalcd for [M+H]+265.0374，found:265.0397 ;确定所得黄色固体为 2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.9%。进一步计算得到，产品收率为75%。实施例2本实施例用于说明2_氯_3_苯氧基_6_硝基苯胺的合成方法。(I)氨解反应:将2，3，4-三氯硝基苯79.3g (0.35mol)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)555g依次加入高压爸并搅拌均勻；在氮气气氛下升温加热至温度为70°C ;通入液氨17.9g(1.05mol)，高压釜压力为0.5MPa，反应20小时。高压釜降温至30 V，将其中的物料移出，得到氨解反应产物。(2)醚化反应:将苯酚64.0g (0.67mol)和碳酸钾121.0g (0.87mol)加入氨解反应产物中，并升温至90°C，反应15小时。降温至25°C，过滤获得醚化反应产物滤饼；滤饼用少量NMP淋洗，加130g甲醇重结晶、干燥后得黄色固体68.7g ;滤液脱溶回收溶剂。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.6%。进一步计算得到，产品收率为73%。实施例3
本实施例用于说明2_氯_3_苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法。(I)氨解反应:将2，3，4-三氯硝基苯65.7g (0.29mol)和二甲基亚砜530g依次加入高压爸并搅拌均勻；在氮气气氛下升温加热至温度为50°C;通入氨气19.6 (1.15mol),高压釜压力为0.4MPa，反应24小时。高压釜降温至30°C，将其中的物料转移出，得到氨解反应产物。(2)醚化反应:将苯酚40g (0.42mol)和碳酸钾60.0g (0.43mol)加入氨解反应产物中，并升温至90°C，反应15小时。降温至25°C，过滤获得醚化反应产物滤饼；滤饼用少量二甲基亚砜淋洗，加IOOg甲醇重结晶、干燥后得黄色固体57.Sg ;滤液脱溶回收溶剂。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.5%。进一步计算得到，产品收率为74%。实施例4本实施例用于说明2_氯_3_苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法。(I)氨解反应:将2，3，4-三氯硝基苯65.7g (0.29mol)和二甲基亚砜460g依次加入高压爸并搅拌均勻；在氮气气氛下升温加热至温度为100°c,通入氨气17g (1.0mol),高压釜压力为0.5MPa，反应6小时。高压釜降温至30°C，将其中的物料移出，得到氨解反应产物。(2)醚化反应:将苯酚32.0g (0.34mol)和碳酸钾50.0g (0.36mol)加入氨解反应产物中，并升温至80°C，反应20小时。降温至25°C，过滤获得醚化反应产物滤饼；滤饼用少量二甲基亚砜淋洗，加IlOg甲醇重结晶、干燥后得黄色固体54.5g ;滤液脱溶回收溶剂。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.3%。进一步计算得到，产品收率为70%。实施例5按照实施例1的方法，不同的是，在(I)氨解反应中用回收的二甲基亚砜770g替代二甲基亚砜770g。最后得黄色固体66.6g。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。 通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.6%。进一步计算得到，产品收率为73%。对比例I本对比例用于说明已有技术合成2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的方法。(I)氨解反应:将2，3，4-三氯硝基苯77.0g (0.34mol)和二甲基亚砜770g依次加入高压爸并搅拌均勻；在氮气气氛下升温加热至温度为50°C;通入氨气29.0g(1.7mol),高压釜压力为0.3MPa，反应26小时。高压釜降温至30°C，将其中的物料移出加入34g NaOH溶液(40重量％)中以除去氨气，并且得到的氨解反应产物用甲基异丁基酮进行重结晶纯化；(2)醚化反应:将苯酚30.8g (0.32mol)和51g NaOH溶液(40重量％)加入氨解反应产物中，并升温至70°C，反应20小时。降温至25°C并将7ml冰醋酸加入醚化反应产物酸化，然后加入冰水进行沉淀，分离得到棕黄色粗产品，并用异丙醇重结晶，得到黄色固体65.3g。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为95.6%。进一步计算得到，产品收率为70%。对比例2按照实施例1的方法，不同的是:得到的氨解反应产物用甲基异丁基酮重结晶纯化，并将纯化产物代替氨解反应产物用于步骤(2)醚化反应。最终得到的黄色固体产品为57.6g0所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.6%。进一步计算得到，产品收率为63%。对比例3按照实施例1的方法，不同的是:醚化反应产物分离采用已有技术替代过滤分离，具体为:
降温至25°C并将8ml冰醋酸加入醚化反应产物酸化，然后加入冰水进行沉淀，分离得到粗产品，并用异丙醇重结晶，得到黄色固体66.0g。所得黄色固体经核磁共振及高分辨质谱方法分析，确定为2-氯-3-苯氧基-6-硝
基苯胺。通过液相色谱定量分析方法测得产品2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的纯度为97.2%。进一步计算得到，产品收率为72%。由上述实施例和对比例的实验结果可以看出，本发明的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法可以以高收率获得高纯度的产品，并且合成过程相比对比例I的现有技术操作更简化。实施例5与实施例1不同的是使用回收的有机溶剂进行2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成。从实验数据结果可以看出，合成的2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺产品仍然有很高的收率和产品纯度。说明本发明提供的方法能够实现有机溶剂回收再利用，从而降低生产成本，有利于2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的工业化生产。对比例3与实施例1相比，虽然在醚化反应中使用了碳酸钾，但是醚化反应产物处理还需加入冰醋酸和冰水并分离，更为复杂，而且使用多种有机溶剂，有机溶剂不易分离回收利用。
权利要求
1.一种2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法，该方法包括: (1)在氨解反应条件下，将2，3，4-三氯硝基苯与胺化剂在有机溶剂存在下接触； (2)在醚化反应条件下，使步骤(I)所得混合物中的氨解反应产物纯化或不纯化后与苯酚在碱性化合物存在下接触，并将接触所得混合物固液分离，获得2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺； 其中，所述碱性化合物为碳酸钾和/或碳酸钠。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱性化合物为碳酸钾。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述碱性化合物与所述2，3，4-三氯硝基苯的摩尔比为1:0.2-1 ;优选所述碱性化合物与所述2，3，4-三氯硝基苯的摩尔比为1:0.4—0.8 ο
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述2，3，4-三氯硝基苯与所述苯酚的重量比为 I:0.4-0.8。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述胺化剂为氨气或液氨，所述2，3，4-三氯硝基苯与所述胺化剂的摩尔比为1:3-10，优选所述2，3，4-三氯硝基苯与所述胺化剂的摩尔比为1:3-5。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述2，3，4-三氯硝基苯与所述有机溶剂的重量比为1:3-12，优选所述2，3 ，4-三氯硝基苯与所述有机溶剂的重量比为1:7-10。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述有机溶剂为乙腈、N,N- 二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种，优选所述有机溶剂为二甲基亚砜和/或N-甲基吡咯烷酮。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括将固液分离得到的液体进行脱溶以回收其中的有机溶剂。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述氨解反应条件包括 反应温度为20-100°C，反应压力为Ι-lObar，反应时间为5_40小时；优选所述氨解反应条件包括:反应温度为50-70°C，反应压力为3-5bar，反应时间为20-30小时。
10.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述醚化反应条件包括:反应温度为20-120°C，反应时间为10-30小时；优选所述醚化反应条件包括:反应温度为70-90°C，反应时间为15-20小时。
全文摘要
本发明公开了一种2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的合成方法，该方法包括(1)在氨解反应条件下，将2,3,4-三氯硝基苯与胺化剂在有机溶剂存在下接触；(2)在醚化反应条件下，使步骤(1)所得混合物中的氨解反应产物纯化或不纯化后与苯酚在碱性化合物存在下接触，并将接触所得混合物固液分离，获得2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺；所述碱性化合物为碳酸钾和/或碳酸钠。本发明的方法可以实现合成2-氯-3-苯氧基-6-硝基苯胺的收率高，纯度好，并且工业化生产操作简化，溶剂可回收再利用。
文档编号C07C217/90GK103242178SQ201310169430
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月9日 优先权日2013年5月9日
发明者赵建民, 霍世勇, 王文军, 金文涛, 路凤奇, 吴国林, 张艳芳, 金辰 申请人:北京颖泰嘉和生物科技有限公司