專利名稱:一種2,6-二氯苯胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于一種2,6-二氯苯胺的制備方法。
背景技術(shù):
2,6-二氯苯胺作為一種中間體主要用于合成醫(yī)藥和農(nóng)藥。2,6-二氯苯胺(2,6-Dichloroaniline,以下簡(jiǎn)稱2,6-DCA)是合成第三代非甾體強(qiáng)效消炎鎮(zhèn)痛藥雙氯滅痛(雙氯芬酸鈉)的中間體;是合成新型、高效、廣譜抗感染新藥氧氟沙星、洛美沙星的起始原料2.3.4-三氟硝基苯的重要中間體,是第三代含氟喹諾酮酸類藥物的基礎(chǔ)產(chǎn)品。近年來(lái),隨著喹諾酮類新抗菌藥物的興起,特別是氧氟沙星、洛美沙星的投產(chǎn)上市,其起始原料2,6-DCA生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)展較快,年需求量也不斷增加,因此,對(duì)2,6-DCA的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量提出更高的要求。
公知技術(shù)中2,6-DCA的合成工藝路線,其起始原料分別有①對(duì)氨基苯磺酸;②對(duì)氨基苯酰胺;③3,5-二氯溴苯;④3,5-二氯對(duì)氨基苯甲酸。國(guó)內(nèi)較理想的起始原料為苯胺、對(duì)氨基苯磺酰胺和對(duì)氨基苯磺酸。較常見的有六條制備路線1.1以對(duì)氨基苯磺酸為起始原料,經(jīng)氯化、水解脫磺酸基而得,小試收率49.4%(張想竹,吳明書,中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志[J],1996,27(7);330),反應(yīng)式如下 此法所用原料相對(duì)價(jià)廉易得,但耗用大量硫酸,三廢污染大,另外對(duì)氨基苯磺酸-SO3H和-NH2要形成內(nèi)鹽,鈍化苯環(huán)影響氯化反應(yīng)。工業(yè)化生產(chǎn)較為困難,收率低,質(zhì)量差,目前國(guó)內(nèi)無(wú)廠家采用。
1.2以對(duì)氨基苯磺酰胺為起始原料和過(guò)氧化氫及鹽酸作用,先制得3,5-二氯-4-氨基苯磺酰胺,再用70%的硫酸在140-160℃進(jìn)行水解脫磺酰胺基而制得,文獻(xiàn)[DD247670(1987)]報(bào)道總收率為43.9%~51.1%。
此法所用原料較貴,成本高,氯化收率低,大生產(chǎn)總收率也很低,國(guó)內(nèi)投產(chǎn)初期全部采用該合成路線,但生產(chǎn)實(shí)際收率偏低,在40%-47%之間。
1.3以對(duì)氨基苯磺酰胺為起始原料,以甲醇作溶劑直接通氯氣氯化,制得3,5-二氯-4-氨基苯磺酰胺,再用70%的硫酸行水解脫磺酰胺基而制得。小試總收率達(dá)60%以上,大生產(chǎn)總收率為56~61%(呂宏初,浙江化工[J],32(1)48-49,2001)。
國(guó)內(nèi)自2,6-DCA投產(chǎn)以來(lái),采用的生產(chǎn)路線是上述(1.2)條路線,是以對(duì)氨基苯磺酰胺為起始原料,用雙氧水和HCl氯化的合成工藝,產(chǎn)品質(zhì)量差、收率低、成本高。九十年代初期,通過(guò)不斷改進(jìn)試驗(yàn)、革新工藝,改雙氧水和鹽酸氯化為用甲醇作溶劑直接通氯氣氯化法合成,用堿洗除去氯化副產(chǎn)物2,4,6-三氯苯胺(2,4,6-Trichloroaniline,簡(jiǎn)稱2,4,6-DCA)。不斷提高了產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也提高了產(chǎn)品的收率,完善了生產(chǎn)工藝。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)水平,產(chǎn)品收率以對(duì)氨基苯磺酰胺計(jì)生產(chǎn)收率達(dá)56%~61%,原料成本60元/公斤,1995年開始2,6-DCA質(zhì)量較1990年有顯著提高,含量從97%提高到現(xiàn)在的99%以上,2,4,6-DCA含量低于0.3%,水份等其它雜質(zhì)均少于0.1%。
1.4水解脫磺基法(Theis,Christoph.DE19839013,2000),以苯胺為起始原料,其反應(yīng)式如下 此法的優(yōu)點(diǎn)是以苯胺為原料,工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品純度接近100%,上述1.2、1.3、1.4方法由于磺胺價(jià)格貴,1998年已開始被二苯脲法所取代。
1.5環(huán)己酮的氯化、胺化、熱解脫氯化氫法[Hayashi,Taketo.EP0543095,1992;JP01-261344(1989);JP01-117849(1989);JP01-117852(1989)],其反應(yīng)式如下 三步反應(yīng)的收率分別為99.5%、82%和87%,總收率71%。此法優(yōu)點(diǎn)不產(chǎn)生硫酸廢液,但需使用昂貴的TiCl4等試劑,成本較高,限制了其應(yīng)用。
1.6二苯脲法是天津大學(xué)唐培堃和劉振華于1995年提出的發(fā)明專利(CN95102807),1998年在浙江黃巖天宇化工廠實(shí)施。此法以苯胺為起始原料,其反應(yīng)式如下
二苯脲法的優(yōu)點(diǎn)是原料價(jià)廉、總收率(65%左右)較以往工藝高、生產(chǎn)成本較低。是目前國(guó)內(nèi)普遍采用的生產(chǎn)方法。缺點(diǎn)是磺化過(guò)程中,反應(yīng)選擇性差,易鄰位磺化生成2,4-二氯苯胺、2,4,6-三氯苯胺等副產(chǎn)物,影響產(chǎn)品的收率和純度;另外98%硫酸的耗用摩爾量是二苯脲的近800%,硫酸廢液多,設(shè)備腐蝕大;由于硫酸難以分離,還造成后續(xù)氯化步驟需加入大量的水稀釋,給蒸水過(guò)程帶來(lái)水蒸氣消耗量大等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,本發(fā)明旨在提供一種2,6-二氯苯胺的制備方法,該法綜合了現(xiàn)有制備方法的優(yōu)點(diǎn),不但原料試劑易得、價(jià)格低廉,而且還具有化學(xué)反應(yīng)步驟少,選擇性好,廢酸量少,水解過(guò)程不需要消耗大量水蒸氣,總收率高等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種2,6-二氯苯胺的制備方法,以對(duì)氨基苯磺酸為原料,其特征是在溶劑中,與雙(三氯甲基)碳酸酯反應(yīng),反應(yīng)溫度為0℃~160℃,生成二苯脲-4,4′-二磺酸,經(jīng)氯化、水解、精餾或蒸餾獲得產(chǎn)品。
具體實(shí)施時(shí),起始原料可以是對(duì)氨基苯磺酸的衍生物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
R=SO3H,SO3Na,SO2Cl,SO31/2Ba,SO3K,SO2NH2,SO31/2Ca等生成產(chǎn)物二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 R1,R2=H,SO3H,SO3Na,SO2Cl,SO31/2Ba,SO3K,SO2NH2,SO31/2Ca等具體實(shí)施時(shí),更好的反應(yīng)溫度為40℃~120℃。
具體實(shí)施時(shí),在對(duì)氨基苯磺酸與雙(三氯甲基)碳酸酯的反應(yīng),是在一種堿的存在下進(jìn)行的,可以是吡啶、甲基吡啶、三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基甲酰胺,無(wú)機(jī)堿等的一種。
具體實(shí)施時(shí),溶劑為水,也可采用甲苯、氯苯、鹵代烴、二甲苯、乙酸乙酯、多氯苯等有機(jī)溶劑。
具體實(shí)施時(shí),氯化過(guò)程中,氯化試劑優(yōu)先選用氯氣,也可采用H2O2等氧化劑+HCl或NCS(N-氯代丁二酰亞胺)試劑,以水為介質(zhì),過(guò)程中添加相當(dāng)于二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物重量1~6倍的37%HCl或0.1~5倍的硫酸作為輔助試劑,氯化溫度為20~80℃,氯化時(shí)間1~10h。
具體實(shí)施時(shí),氯化過(guò)程中,也可采用甲醇等有機(jī)溶劑作為介質(zhì),氯化溫度為20~80℃,氯化時(shí)間1~10h。
具體實(shí)施時(shí),二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物的氯化產(chǎn)物,進(jìn)行水解反應(yīng)的條件是水解介質(zhì)采用60~100%硫酸,水解溫度在100~180℃。
本發(fā)明總的反應(yīng)過(guò)程如下
R,R1,R2=H,SO3H,SO3Na,SO2Cl,SO31/2BaSO3K,SO2NH2,SO31/2Ca等 氯化試劑采用Cl2,H2O2+HCl等 水解脫羰基、磺酸基本發(fā)明以對(duì)氨基苯磺酸或衍生物為原料,與雙(三氯甲基)碳酸酯反應(yīng),生成二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物,再經(jīng)過(guò)氯化、水解等過(guò)程,獲得高純度產(chǎn)品。與目前國(guó)內(nèi)普遍采用的二苯脲法相比,省卻了磺化步驟,廢酸量少,只需三步反應(yīng),過(guò)程更為簡(jiǎn)捷,并具有原料價(jià)格低廉易得,反應(yīng)選擇性好,條件溫和,總收率高(以對(duì)氨基苯磺酸或衍生物計(jì),2,6-二氯苯胺產(chǎn)品總收率可達(dá)75%以上,高于二苯脲法的65%),同時(shí)具有投資強(qiáng)度和成本較低等特點(diǎn),適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式在250ml四口燒瓶中加入20g對(duì)氨基苯磺酸和300ml水,攪拌,加入6ml三乙胺,加入6.0g雙(三氯甲基)碳酸酯固體粉末,升溫至75℃,反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后靜置冷卻,對(duì)混合液減壓抽濾,得到淡黃色液體。加入30ml37%HCl,5小時(shí)內(nèi)通入氯氣11.5g,控制溫度在40℃左右,攪拌1h后降溫,加入15ml98%H2SO4,升溫至130℃水解6h,然后升溫至160℃水解5h。精餾得到2,6-二氯苯胺14.5g,以對(duì)氨基苯磺酸計(jì),2,6-二氯苯胺總收率76%。
在250ml四口燒瓶中加入10g對(duì)氨基苯磺酸和140ml水,攪拌,加入5ml三乙胺,在1h內(nèi)向反應(yīng)液加40ml雙(三氯甲基)碳酸酯甲苯溶液(含6.0g雙(三氯甲基)碳酸酯),控制溫溫度至80℃,反應(yīng)5個(gè)小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,對(duì)混合液減壓抽濾,濾液呈分層現(xiàn)象,對(duì)濾液進(jìn)行分液,得到淡黃色液體。加入22ml37%HCl,4小時(shí)內(nèi)通入氯氣4.5g,控制溫度在30℃左右,攪拌1h后降溫,加入10ml98%H2SO4,升溫至135℃水解6h,然后升溫至165℃水解5h,精餾得到2,6-二氯苯胺6.8g,以對(duì)氨基苯磺酸計(jì),2,6-二氯苯胺總收率72%。
按實(shí)施例1,不添加三乙胺,第一步反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為7h。氯化時(shí)加入150ml甲醇,在40℃通入氯氣9.2g,蒸除溶劑后,加入20ml70%H2SO4,升溫至130℃水解5h,然后升溫至162℃水解3h,精餾得到2,6-二氯苯胺13.6g,以對(duì)氨基苯磺酸計(jì),2,6-二氯苯胺總收率72%。
按實(shí)施例1,第一步反應(yīng)溫度為60℃。精餾得到2,6-二氯苯胺13g,以對(duì)氨基苯磺酸計(jì),2,6-二氯苯胺總收率70%。
按實(shí)施例1,加入20g對(duì)氨基苯磺酸鈉。精餾得到2,6-二氯苯胺13.8g,以對(duì)氨基苯磺酸鈉計(jì),2,6-二氯苯胺總收率73%。
按實(shí)施例2,不添加催化劑,第一步反應(yīng)時(shí)間為6h。精餾得到2,6-二氯苯胺6.1g,以對(duì)氨基苯磺酸計(jì),2,6-二氯苯胺總收率65%。
按實(shí)施例2,溶劑用甲苯,催化劑為吡啶,反應(yīng)溫度為110℃。蒸餾得到2,6-二氯苯胺6.8g,以對(duì)氨基苯磺酸計(jì),2,6-二氯苯胺總收率72%。
在250ml四口燒瓶中加入98%濃硫酸25ml,攪拌,40℃加入二苯脲10.4g,在60℃下攪拌3小時(shí),加入26ml37%HCl和160ml水,然后在35℃下通入氯氣15g,然后加入100ml水和12ml98%H2SO4,在120℃反應(yīng)3小時(shí),在166℃反應(yīng)3小時(shí),精餾得到2,6-二氯苯胺9.8g,以二苯脲計(jì),2,6-二氯苯胺總收率61.7%。
權(quán)利要求
1.一種2,6-二氯苯胺的制備方法,以對(duì)氨基苯磺酸為原料,其特征是在溶劑中,與雙(三氯甲基)碳酸酯反應(yīng),反應(yīng)溫度為0℃~160℃,生成二苯脲-4,4′-二磺酸,經(jīng)氯化、水解、精餾或蒸餾獲得產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備方法,其特征起始原料可以是對(duì)氨基苯磺酸的衍生物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 R=SO3H,SO3Na,SO2Cl,SO31/2Ba SO3K,SO2NH2,SO31/2Ca等生成產(chǎn)物二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 R1,R2=H,SO3H,SO3Na,SO2Cl,SO31/2Ba,SO3K,SO2NH2,SO31/2Ca等
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種制備方法,其特征是更好的反應(yīng)溫度為40℃~120℃。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種制備方法,其特征是在對(duì)氨基苯磺酸與雙(三氯甲基)碳酸酯的反應(yīng),是在一種堿的存在下進(jìn)行的,即可以是吡啶、甲基吡啶、三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基甲酰胺及無(wú)機(jī)堿等的一種。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種制備方法,其特征是溶劑為水,也可采用甲苯、氯苯、鹵代烴、二甲苯、乙酸乙酯、多氯苯等有機(jī)溶劑。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種制備方法,其特征氯化過(guò)程中,氯化試劑優(yōu)先選用氯氣,也可采用H2O2等氧化劑+HCl或NCS(N-氯代丁二酰亞胺)試劑,以水為介質(zhì),過(guò)程中添加相當(dāng)于二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物重量1~6倍的37%HCl或0.1~5倍的98%硫酸作為輔助試劑,氯化溫度為20~80℃,氯化時(shí)間1~10h。
7.如權(quán)利要求6所述的一種制備方法,其特征是氯化過(guò)程中,也可采用甲醇等有機(jī)溶劑作為介質(zhì),氯化溫度為20~80℃,氯化時(shí)間1~10h。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種制備方法,其特征是二苯脲-4,4′-二磺酸或衍生物的氯化產(chǎn)物,進(jìn)行水解反應(yīng)的條件是水解介質(zhì)采用60~100%硫酸,水解溫度在100~180℃。
全文摘要
一種2,6-二氯苯胺的制備方法,該方法以對(duì)氨基苯磺酸或其衍生物為原料,與雙(三氯甲基)碳酸酯反應(yīng),生成二苯脲-4,4′-二磺酸或其衍生物,經(jīng)環(huán)上氯化、水解反應(yīng),最后通過(guò)精餾或蒸餾獲得高純度2,6-二氯苯胺產(chǎn)品。本發(fā)明同現(xiàn)行制備方法相比,具有原料價(jià)格低廉易得、反應(yīng)選擇性好、條件溫和、總收率高、投資強(qiáng)度和生產(chǎn)成本較低等特點(diǎn),適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C209/00GK1740142SQ200510060609
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者謝建偉, 蘇為科 申請(qǐng)人:謝建偉, 蘇為科