[發明專利]一種2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸的合成方法

在審

• 申請號: 202111568022.4
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114105772A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 孫立芹;姜殿寶;張洪學;昝書金;宮春波
• 申請（專利權）人: 阜新睿光氟化學有限公司
• 主分類號: C07C201/12
• 分類號: C07C201/12;C07C205/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種2?氯?4?氟?5?硝基苯甲酸的合成方法，屬于醫藥化工技術領域。以2?氯?4?氟甲苯為原料，經光氯化合成2?氯?4?氟芐叉二氯，其經過混酸硝化、水解?氧化，四個反應三步合成2?氯?4?氟?5?硝基苯甲酸，反應的總收率在80％以上。本工藝周期短、條件溫和、收率高、單耗小，且三廢少、對設備要求低，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于醫藥化工技術領域，具體涉及一種2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸的合成方法。

背景技術

2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸，分子式C₇H₃ClFNO₄，分子量219.55，CAS號114776-15-7，是一種重要的有機合成中間體，也是農藥苯嘧磺草胺的中間體。目前主要合成方法有：

一、以2-氯-4-氟苯甲酸為原料，經混酸硝化制得。文獻EP 0863142，WO01/83459，WO87/07602及CN106905161均以該方法合成。經過申請人實驗驗證異構體含量普遍在10-20％，且需要多次重結晶，損失大，收率約為40％；或者使用重金屬做催化劑，廢水處理困難。

二、以2-氯-4-氟三氯甲苯為原料，經混酸硝化水解制得。2-氯-4-氟三氯甲苯的合成需要強光和高溫，對設備要求比較高；為了抑制異構體的存在需要在低溫下進行硝化反應，但三氯甲基的強吸電性使得硝化反應的活化能高，反應時間長，硝酸用量大，且異構體無法避免。

因此，有必要尋找反應條件更為溫和，且綠色環保的2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸合成方法。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明提供了一種2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸的合成方法。以2-氯-4-氟甲苯為原料，經光氯化合成2-氯-4-氟芐叉二氯，接著混酸硝化、水解-氧化，得到2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸。

本發明中，經光氯化合成2-氯-4-氟二氯甲基苯，光氯化反應溫度低，節省能源，減少了氯氣用量從而減少光氯化和水解時廢氣量。2-氯-4-氟二氯甲基苯硝化反應所需活化能低轉化時間短，且在混合溶劑條件下能夠在一定程度上抑制異構體生成。硝化中間體一鍋法進行水解和氧化得到產品，條件溫和，收率較高。本工藝周期短、條件溫和、收率高、單耗小，且三廢少、對設備要求低，適合工業化生產。

本發明所述2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸的合成方法，采用反應方程式表示如下：

包括如下步驟：

A、將2-氯-4-氟甲苯經光氯化自由基反應，得到2-氯-4-氟芐叉二氯；

B、將步驟A所得2-氯-4-氟芐叉二氯加入溶劑采用混酸硝化；反應結束，所得反應液冰解，分層后蒸除反應溶劑，得到2-氯-4-氟-5-硝基芐叉二氯；

C、將步驟B所得2-氯-4-氟-5-硝基芐叉二氯水解，得到2-氯-4-氟-5-硝基苯甲醛；接著反應體系中加入氧化劑反應，得到2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸；

D、將步驟C得到反應液過濾，重結晶得到2-氯-4-氟-5-硝基苯甲酸。

進一步地，在上述技術方案中，光氯化反應所用光源為日光燈、紫外燈或高壓汞燈。

進一步地，在上述技術方案中，步驟A反應溫度為60-100℃；反應終點為2-氯-4-氟單氯甲苯≤0.5％。

進一步地，在上述技術方案中，步驟B混酸為濃硫酸和發煙硝酸混合物(濃硫酸濃度90-98％，發煙硝酸濃度90-97％)，硝化反應溫度為0-30℃；硝化反應在溶劑中進行，所述溶劑為濃硫酸和二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿中的一種；發煙硝酸與2-氯-4-氟芐叉二氯摩爾比為1-1.8：1。

進一步地，在上述技術方案中，步驟B所述冰解溫度為0-50℃。