[發明專利]一種新的5-硝基水楊醛制備方法

有效

• 申請號: 201210102580.6
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102633646A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 田進濤;田衛國
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C07C205/44
• 分類號: C07C205/44;C07C201/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于醫藥、染料、農藥和香料等合成過程中的化工中間體的制備技術領域，具體為一種改進后的低溫硝化制備5-硝基水楊醛的方法。

背景技術

5-硝基水楊醛是一種廣泛應用于醫藥、染料、農藥和香料等合成過程中的化工中間體。在藥物的開發利用中，以5-硝基水楊醛為原料合成的決奈達隆(Dronedarone?hydrochloride)，化學名稱為2-正丁基-3-[4-(3-二正丁基氨基丙氧基)苯甲酰基]-5-甲磺酰胺基苯并呋喃，是一種治療心血管疾病的重要藥物；海洋藥物殼聚糖的合成中，采用5-硝基水楊醛制備的羥丙基殼聚糖希夫堿的抑菌作用和抗氧化能力要明顯高于單純由水楊醛制備的羥丙基殼聚糖希夫堿。而以5-硝基水楊醛為原料合成的螺苯并吡喃具有優異的光致變色性能，作為一種新型的光信息、光存儲及熒光開關材料常見諸于各類文獻報道之中。

以來源廣泛、價格低廉的水楊醛為原料來制備5-硝基水楊醛，以往采用低溫硝化法。反應流程如下列方程式所示：

反應以發煙硝酸為硝化試劑，以冰醋酸為溶劑，并在冰水浴中進行。此反應主要存在著兩個方面的缺點：一是水楊醛3位和5位的硝基取代是一個競爭反應，從而導致合成出的硝基水楊醛中副產物3-硝基水楊醛的含量較高，給后期的分離提純造成很大的困難；二是由于初期反應劇烈放熱，為控制反應須在冰水浴中進行，但低溫下的反應速率小。其結果降低了產率，不利于5-硝基水楊醛的大規模生產。

發明內容

本發明主要針對上述主要問題，設計了全新的反應溶劑體系，在已有基礎上改進了硝化法制備5-硝基水楊醛的過程，減少了副產物3-硝基水楊醛的生成，并提高了低溫下的反應速率，從而簡化了分離的步驟，成功提高了5-硝基水楊醛的產率。具體的合成流程如下列方程式所示：

其具體步驟如下：

在室溫下先將水楊醛溶解到酸性溶劑體系中，然后在冰水浴中和攪拌的條件下，在一定的時間內和溫度下將發煙硝酸緩慢地滴加到反應容器中，滴加完畢后分階段升溫，反應2h結束。最后將反應液傾倒入冰水混合物中，得到黃色沉淀；抽濾得到硝基混合物；混合物再經過水抽提法分離的到淺黃色的5-硝基水楊醛。

其上所述酸性溶劑體系為氫氟酸、醋酸酐和乙酸的三元混合物。冰醋酸作為主要的反應溶劑；醋酸酐作為反應除水劑，可以提高硝化過程中硝酰正離子(NO₂⁺)的濃度，從而提高低溫下的反應速率；氫氟酸的加入可抑制3-位取代副產物的產生。

其中緩慢滴加發煙硝酸的過程要在2.5h內完成，并控制溫度在5～10℃。

所述階段升溫制度為8～10℃下反應1h，然后在15～20℃下繼續反應1h結束。

所得產品通過紅外光譜和H核磁共振譜進行表征，具體的數據如下：

紅外光譜(KBr，cm^-1)：3069cm^-1；2883cm^-1；1664cm^-1；1625、1581、1472cm^-1；1514、1339cm^-1；1287、1186、1090cm^-1；921、715、629cm^-1；833、780cm^-1。

¹HNMR光譜(600MHz，CDCl₃，ppm)：11.61(s，1H，-OH)；10.01(s，1H，-CHO)；8.58(s，1H，ArH)；8.42(m，1H，ArH)；7.14(m，1H，ArH)。

本發明的特殊效果：所設計的三元溶劑體系可以明顯降低副產物3-硝基水楊醛的比例，并提高了低溫下硝化的反應速率。從而提高了水楊醛硝化法制備5-硝基水楊醛的產率，最高產率達到了52％。同時簡化了后續同分異構體的分離的過程，有利于5-硝基水楊醛的大規模合成。本發明方法的生產成本相對較低，具有一定的實施價值和社會經濟效益。

附圖說明

圖1：產物的紅外光譜；

圖2：產物的¹HNMR光譜；

圖3：對三元溶劑體系提高產率的機理闡釋：HF的加入，由于F與H之間的氫鍵強于O與H之間的氫鍵，同時氫鍵具有飽和性，從而利用氫鍵的占位作用，提高了5-位取代的產物比例。

具體實施方式

以下內容僅作為對本發明的進一步闡述和說明，而不在于限定本發明的受保護內容范圍。