CN112759536A - 取代的苯磺酰氯的制备方法 - Google Patents
取代的苯磺酰氯的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112759536A CN112759536A CN201911068165.1A CN201911068165A CN112759536A CN 112759536 A CN112759536 A CN 112759536A CN 201911068165 A CN201911068165 A CN 201911068165A CN 112759536 A CN112759536 A CN 112759536A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- chloride
- group
- reaction
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- MFZUXRKTKZKWSS-UHFFFAOYSA-N benzene;sulfuryl dichloride Chemical class ClS(Cl)(=O)=O.C1=CC=CC=C1 MFZUXRKTKZKWSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 239000012954 diazonium Substances 0.000 claims abstract description 55
- CSKNSYBAZOQPLR-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonyl chloride Chemical class ClS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 CSKNSYBAZOQPLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 150000001989 diazonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 31
- -1 aniline compound Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 125000005997 bromomethyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 claims abstract description 15
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 15
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims abstract description 12
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims abstract description 12
- 125000005245 nitryl group Chemical group [N+](=O)([O-])* 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 39
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 28
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000006193 diazotization reaction Methods 0.000 claims description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O diazynium Chemical compound [NH+]#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 12
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical group [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 claims description 11
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 10
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 229960003280 cupric chloride Drugs 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 21
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 7
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 7
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- 230000005311 nuclear magnetism Effects 0.000 description 6
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 4
- RNVCVTLRINQCPJ-UHFFFAOYSA-N o-toluidine Chemical compound CC1=CC=CC=C1N RNVCVTLRINQCPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VFPWGZNNRSQPBT-UHFFFAOYSA-N 2-bromobenzenesulfonyl chloride Chemical compound ClS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1Br VFPWGZNNRSQPBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 description 3
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- AOPBDRUWRLBSDB-UHFFFAOYSA-N 2-bromoaniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1Br AOPBDRUWRLBSDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HDECRAPHCDXMIJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbenzenesulfonyl chloride Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(Cl)(=O)=O HDECRAPHCDXMIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJXPYZHXZZCTNI-UHFFFAOYSA-N 3-aminobenzonitrile Chemical compound NC1=CC=CC(C#N)=C1 NJXPYZHXZZCTNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNPCRKVUWYDDST-UHFFFAOYSA-N 3-chloroaniline Chemical compound NC1=CC=CC(Cl)=C1 PNPCRKVUWYDDST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OINWZUJVEXUHCC-UHFFFAOYSA-N 3-chlorobenzenesulfonyl chloride Chemical compound ClC1=CC=CC(S(Cl)(=O)=O)=C1 OINWZUJVEXUHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHNRGBRMCNHNQD-UHFFFAOYSA-N 3-cyanobenzenesulfonyl chloride Chemical compound ClS(=O)(=O)C1=CC=CC(C#N)=C1 BHNRGBRMCNHNQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XJCVRTZCHMZPBD-UHFFFAOYSA-N 3-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 XJCVRTZCHMZPBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWWNNNAOGWPTQY-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobenzenesulfonyl chloride Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC(S(Cl)(=O)=O)=C1 MWWNNNAOGWPTQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ASSMPDZEDVTRKG-UHFFFAOYSA-N 4-(bromomethyl)aniline Chemical compound NC1=CC=C(CBr)C=C1 ASSMPDZEDVTRKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXTQWYZHHMQSQH-UHFFFAOYSA-N 4-(bromomethyl)benzenesulfonyl chloride Chemical compound ClS(=O)(=O)C1=CC=C(CBr)C=C1 QXTQWYZHHMQSQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N sulfuryl dichloride Chemical group ClS(Cl)(=O)=O YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940100389 Sulfonylurea Drugs 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000008107 benzenesulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentachloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- SRRKNRDXURUMPP-UHFFFAOYSA-N sodium disulfide Chemical compound [Na+].[Na+].[S-][S-] SRRKNRDXURUMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- YROXIXLRRCOBKF-UHFFFAOYSA-N sulfonylurea Chemical class OC(=N)N=S(=O)=O YROXIXLRRCOBKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/02—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及化工医药技术领域,具体涉及取代的苯磺酰氯的制备方法。
背景技术
取代的苯磺酰氯是一类重要的化工、医药、农药原料,其磺酰氯基团具有高活性,广泛应用于现在有机合成工业,例如通过取代的苯磺酰氯制备磺酰脲和磺酰胺类除草剂,该类除草剂对人体伤害小,除杂草的效率高,因此,如何获得安全稳定的取代的苯磺酰氯,成为科研工作者们一直关注的话题。
目前,制备取代的苯磺酰氯主要通过取代苯和氯磺酸反应,生成取代苯磺酸,接着用氯化亚砜、五氯化磷或三氯氧磷氯化得到,然而此方法有两个严重的问题:首先,理论上,取代苯与氯磺酸反应时,会根据苯环上原有取代基的诱导效应和共轭效应以及空间效应反应至到相应的位置,但实际反应中,其在苯环上除原取代基外其他每个位置都会发生反应,比例有多有少,当反应到其他不期望的位置后,难以分离;其次本方法用到的氯磺酸、三氯氧磷等操作风险较大,且反应完后污水量也非常大。又例如通过与Na2S2、C1~C6的硫醇生成二硫醚或硫醚,然后氧化生成取代的苯磺酰氯,但此方法存在多个问题:首先空气污染较大,其次第二步氧化安全风险较大。又例如通过取代苯胺通过重氮化反应,生成相应的取代的苯磺酰氯,此方法也存在多个问题:首先,污水量很大,反应完后产成大量酸性废水,其次常规重氮化生成的重氮盐不稳定,如果温度降不下来,反应时间过长,生成的重氮盐会分解,生成其他杂质;再者,反应中会用到二氧化硫气体,不易操作,存在一定的安全风险。
因此,研发设计出一种操作方便、安全可靠的取代的苯磺酰氯的制备方法十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种取代的苯磺酰氯的制备方法,该制备反应过程安全、易于操作、健康环保、收率和纯度高,适合工业化生产,用于解决现有技术中取代磺酰氯制备工艺复杂,安全风险隐患大,环境污染大、产品收率和纯度不理想等问题。
为实现上述目的,本发明是通过包括以下技术方案实现的,本发明提供了一种取代的苯磺酰氯的制备方法,包含以下步骤:将式I结构的苯胺化合物经重氮化反应得到式II结构的氟硼酸重氮盐;经由所述式II结构的氟硼酸重氮盐得到所述式III结构的取代的苯磺酰氯;
其中,R选自邻位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基、硝基、氰基、乙酰基,间位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基、硝基、氰基、乙酰基,对位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基、硝基、氰基、乙酰基中任意一种。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述式I结构的苯胺化合物在酸性溶液中,与亚硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液,进行所述重氮化反应,生成所述式II结构的氟硼酸重氮盐。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述酸性溶液为6mol/L的稀盐酸。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述亚硝酸钠水溶液和所述氟硼酸钠水溶液,以及所述式I结构的苯胺化合物的摩尔比为(1.05~1.10):(1.1~1.3):1。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述重氮化反应的反应温度小于等于10℃。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述式II结构的氟硼酸重氮盐经酰氯化反应得到所述式III结构的取代的苯磺酰氯。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述式II结构的氟硼酸重氮盐与包含催化剂的氯化亚砜溶液,进行所述酰氯化反应,生成所述式III结构的取代的苯磺酰氯。
在本发明公开的一具体实施方式中,所述催化剂为氯化亚铜或氯化铜。
如上所述,本发明提供了一种取代的苯磺酰氯的制备方法。根据本发明的制备方法,利用式I结构的苯胺化合物经重氮化反应得到式II结构的氟硼酸重氮盐,并由该式II结构的氟硼酸重氮盐得到取代的苯磺酰氯化合物,与传统的传统重氮化反应制备取代的苯磺酰氯化合物相比,避免产生了大量的含盐量高的酸废水,降低了污水处理成本;此外,生成的氟硼酸重氮盐稳定且不易分解,不需要立即投入使用,拓宽了使用条件;再者,根据本发明的制备方法,得到的式III结构的取代的苯磺酰氯化合物收率高达70~90%,纯度高达99%以上。本发明使用的原料组分成本低廉、安全无毒,制备过程安全、易于操作,对环境污染小,避免了传统重氮化反应过程中使用现配现用的二氧化硫气体而导致的安全风险和成本的问题。其他特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权利要求在内的本公开而显而易见。
说明书附图
图1示出了本发明提供的取代的苯磺酰氯的制备方法的一具体实施方式的流程示意图。
图2示出了本发明提供实施例1中制备的2-溴苯磺酰氯样品的高效液相色谱(HPLC)检测数据。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1,本发明提供了一种取代的苯磺酰氯的制备方法,包括但不限于以下步骤,
—S1,将式I结构的苯胺化合物经重氮化反应得到式II结构的氟硼酸重氮盐;
—S2,经由所述式II结构的氟硼酸重氮盐得到所述式III结构的取代的苯磺酰氯;
其中,R选自邻位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基、硝基、氰基、乙酰基,间位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基、硝基、氰基、乙酰基,对位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基、硝基、氰基、乙酰基中任意一种。
进一步地,所述R选自邻位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基,间位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基,对位氯、溴、甲基、氯甲基、溴甲基中任意一种。
在步骤S1,通过所述重氮化反应,将式I结构的苯胺化合物得到式II结构的氟硼酸重氮盐,具体地,例如在本发明公开的一具体实施方式中,将所述式I结构的苯胺化合物置于酸性溶液中,在小于等于10℃范围内,添加亚硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液,形成重氮化反应体系,生成式II结构的氟硼酸重氮盐。该重氮盐稳定性较高,在室温条件下,也不会发生分解,可分离出纯品,收率理想,继而投入如下所述的步骤S2进行反应时,副反应少。
在步骤S1中,所述将式I结构的苯胺化合物,具体地例子可以列举2-溴苯胺、3-氯苯胺、2-甲基苯胺、4-溴甲基苯胺、3-硝基苯胺、3-氰基苯胺,均可以购自西格玛奥德里奇(sigma-aldrich)的市售产品。
在步骤S1中,所述酸性溶液,例如可以采用稀酸,具体地的例子可以列举盐酸、硫酸、等等。进一步地,基于安全环保的观点,可以使用6~10mol/L的稀盐酸,例如6mol/L、8mol/L。所述酸性溶液与所述式I结构的苯胺化合物的摩尔比为1:3~5,例如1:4,当所述酸性溶液与所述式I结构的苯胺化合物的摩尔比大于1:3时,酸性溶液产生含盐量高的酸废水,增加污水处理成本,当所述式I结构的苯胺化合物与所述酸性溶液的摩尔比低于1:5时,酸性溶液的还原性不足,不利于亚硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液,与所述式I结构的苯胺化合物反应生成式II结构的氟硼酸重氮盐。
在步骤S1中,所述亚硝酸钠水溶液和所述氟硼酸钠水溶液,与所述式I结构的苯胺化合物生成重氮盐,当所述亚硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液反应量不足时,重氮盐发生自耦合反应,当所述硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液反应量过高时,导致盐酸重氮盐的缓慢分解,并且不利于重氮盐的进一步反应。因此,所述硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液与所述所述式I结构的苯胺化合物的摩尔比例如为(1.05~1.10):(1.1~1.3):1。
在步骤S1中,所述重氮化反应的温度小于等于10℃,进一步地,例如小于等于5℃,更进一步地,例如可以小于等于0℃,具体地可列举-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃,在上述温度温度范围内,得到的式II结构的氟硼酸重氮盐稳定不易分解,且不会发生副反应,有效降低制冷难度,温度可控范围大,且所述反应时间可以可延长至6小时以上,进一步地,例如6~8小时,在该反应时间下,可以充分进行重氮化反应而不发生分解反应。
需要说明的是,所述重氮化反应为放热反应,因此对于换热效率及温度控制要求非常高,即需要同时兼具反应时间和温度因素,通常所述重氮盐反应时间不宜超过4小时,温度随反应底物不同而不同,例如对于卤代苯胺制备重氮盐,温度需要控制在-5℃以下,一方面,当所述反应温度超过-5℃时,易导致副反应;另一方面,当所述反应时间超过4小时,所述重氮盐易分解。即,需要保证温度不超过-5℃,又要保证时间不超过4小时,这就对反应釜的换热效率要求非常高。在本发明提供的重氮化反应过程中,所述式II结构的氟硼酸重氮盐的制备条件温和,例如制备卤代苯胺的反应温度小于10℃,反应时间可以可延长至6~8小时,充分进行重氮化反应而不发生分解。
在步骤S1中,所述重氮化反应后的溶液,可以通过后处理,例如过滤和洗涤获得的纯品的式II结构的氟硼酸重氮盐。具体地,将所述重氮化反应后的溶液过滤,得到的滤饼用依次经稀酸(例如稀盐酸洗涤)、醇溶剂(例如甲醇洗涤),并干燥,获得纯品式II结构的氟硼酸重氮盐固体。此外,值得注意的是,经过滤后得到的滤液可以回收再利用,例如将其作为下一批次重氮化反应的酸性溶液,并根据需要补加盐酸,即使该滤液中存在仍存有少量的氟硼酸重氮盐,由于其性质稳定,并不会对下一批次重氮化反应产生影响,避免了传统制备重氮盐过程的重氮化反应,导致产生大量酸性废水的问题。
在步骤S2中,在本发明公开的一具体实施方式中,例如可以将所述式II结构的氟硼酸重氮盐经酰氯化反应得到所述式III结构的取代的苯磺酰氯,具体地,提供一包含氯化亚铜或氯化铜的氯化亚砜水溶液中,通常在小于等于10℃范围内,进一步地的,例如根据原料组分的不同,可小于等于0℃,添加步骤S1获得的式II结构的氟硼酸重氮盐,并进行保温反应,例如保温反应12小时,生成所述式III结构的取代的苯磺酰氯。
在步骤S2中,所述氯化亚铜或氯化铜作为催化剂,催化所述式II结构的氟硼酸重氮盐与氯化亚砜之间的酰氯化反应,因此,基于提高催化效率的观点,所述氯化亚铜或氯化铜、氯化亚砜,以及所述式II结构的氟硼酸重氮盐固体的投入摩尔比为(0.005~0.01):(2.0~2.2):1。
在步骤S2中,所述酰氯化反应后的溶液,可以通过后处理,例如萃取、洗涤,以及重结晶获得纯品的式III结构的取代的苯磺酰氯。具体地,例如将步骤S2酰氯化反应后的溶液经乙酸乙酯萃取,其有机层依次经10~50%碳酸钠水溶液,例如10%碳酸钠水溶液、水、氯化钠溶液,例如饱和的氯化钠溶液洗涤,再经过重结晶获得纯品的式III结构的取代的苯磺酰氯,收率可达70%~90%。此外,该后处理中使用的乙酸乙酯、碳酸钠水溶液,以及氯化钠溶液可以可回收再利用,例如将其投入下一批次酰氯化反应后的溶液的后处理工艺。仅仅需要经过简单加工,例如将乙酸乙酯干燥,补加碳酸钠,以及补加氯化钠等。
值得注意的是,这里列举的酰氯化反应仅是一具体的实施方式,在其他的实施方式中,也可以通过其他的制备方式获得,任何可以实现由式II结构的氟硼酸重氮盐得到所述式III结构的取代的苯磺酰氯应当均在在本发明涵盖的保护范围内。
以下可以通过引入具体的实施方式对本发明进行更为具体地阐述。
在本发明公开的一具体实施方式中,制备得到2-溴苯磺酰氯样品:
步骤S1:把2-溴苯胺172克(1mol)加到盐酸333ml(4mol)和333ml水中,然后冷至-5℃,滴加亚硝酸钠水溶液(72.5克,200ml),控温0℃以下,然后滴加氟硼酸钠水溶液(131.8克,300ml),控温0℃以下,过滤,滤饼用稀酸洗一次,少量冰甲醇洗一次,干燥。即得氟硼酸重氮盐固体。
步骤S2:氯化亚砜238克(2mol)滴加到水500ml,然后降温至0℃左右,滴完后,加入氯化亚铜1克,降温至-5℃,把上一步制备的氟硼酸重氮盐分批加至上述溶液中,控温-5~0℃,然后相同温度过夜反应,反应完后,乙酸乙酯萃取(300ml*3次),有机层用10%碳酸钠水溶液(300ml)洗1次,再用水(300ml)洗一次,最后用饱和食盐水(300ml)洗1次。浓缩大半乙酸乙酯,搅拌降温至-5℃析晶,抽滤,干燥。即得纯品2-溴苯磺酰氯202.9克,收率79.4%,HPLC检测结果如图2,核磁:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.23–8.12(m,1H),7.91–7.79(m,1H),7.64–7.49(m,2H)。
在本发明公开的另一具体实施方式中,制备得到3-氯苯磺酰氯样品:
步骤S1:把3-氯苯胺127.5克(1mol)加到盐酸333ml(4mol)和333ml水中,然后冷至-5℃,滴加亚硝酸钠水溶液(72.5克,200ml),控温0℃以下,然后滴加氟硼酸钠水溶液(131.8克,300ml),控温0℃以下,过滤,滤饼用稀酸洗一次,少量冰甲醇洗一次,干燥。即得氟硼酸重氮盐固体。
步骤S2:氯化亚砜238克(2mol)滴加到水500ml,然后降温至0℃左右,滴完后,加入氯化亚铜1克,降温至-5℃,把上一步制备的氟硼酸重氮盐分批加至上述溶液中,控温-5~0℃,然后相同温度过夜反应,反应完后,乙酸乙酯萃取(300ml*3次),有机层用10%碳酸钠水溶液(300ml)洗1次,再用水(300ml)洗一次,最后用饱和食盐水(300ml)洗1次。浓缩大半乙酸乙酯,搅拌降温至-5℃析晶,抽滤,干燥。即得纯品3-氯苯磺酰氯173.2克,收率82.1%,,核磁:1H-NMR(400MHz,CDCl3):1H,t,J=8.0Hz),7.71(1H,m),7.92(1H,m),8.01(1H,d,J=2.0Hz)。
在本发明公开的另一具体实施方式中,制备得到2-甲基苯磺酰氯样品:
步骤S1:2-甲基苯胺107克(1mol)加到盐酸333ml(4mol)和333ml水中,然后冷至-5℃,滴加亚硝酸钠水溶液(72.5克,200ml),控温0℃以下,然后滴加氟硼酸钠水溶液(131.8克,300ml),控温0℃以下,过滤,滤饼用稀酸洗一次,少量冰甲醇洗一次,干燥。即得氟硼酸重氮盐固体。
步骤S2:氯化亚砜238克(2mol)滴加到水500ml,然后降温至0℃左右,滴完后,加入氯化亚铜1克,降温至-5℃,把上一步制备的氟硼酸重氮盐分批加至上述溶液中,控温-5~0℃,然后相同温度过夜反应,反应完后,乙酸乙酯萃取(300ml*3次),有机层用10%碳酸钠水溶液(300ml)洗1次,再用水(300ml)洗一次,最后用饱和食盐水(300ml)洗1次。浓缩大半乙酸乙酯,搅拌降温至-5℃析晶,抽滤,干燥。即得纯品2-甲基苯磺酰氯140.2克,收率73.6%,核磁:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.07(dd,J=8.4,1.4Hz,1H),7.76–7.52(m,1H),7.48–7.31(m,2H),2.79(s,3H)。
在本发明公开的另一具体实施方式中,制备得到4-溴甲基苯磺酰氯样品:
步骤S1:4-溴甲基苯胺186克(1mol)加到盐酸333ml(4mol)和333ml水中,然后冷至-5℃,滴加亚硝酸钠水溶液(72.5克,200ml),控温0℃以下,然后滴加氟硼酸钠水溶液(131.8克,300ml),控温0℃以下,过滤,滤饼用稀酸洗一次,少量冰甲醇洗一次,干燥。即得氟硼酸重氮盐固体。
步骤S2:氯化亚砜238克(2mol)滴加到水500ml,然后降温至0℃左右,滴完后,加入氯化亚铜1克,降温至-5℃,把上一步制备的氟硼酸重氮盐分批加至上述溶液中,控温-5~0℃,然后相同温度过夜反应,反应完后,乙酸乙酯萃取(300ml*3次),有机层用10%碳酸钠水溶液(300ml)洗1次,再用水(300ml)洗一次,最后用饱和食盐水(300ml)洗1次。浓缩大半乙酸乙酯,搅拌降温至-5℃析晶,抽滤,干燥。即得纯品4-溴甲基苯磺酰氯204.6克,收率75.9%,核磁:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.02(d,J=8.1Hz,2H),7.64(d,J=8.2Hz,2H),4.52(s,2H。
在本发明公开的另一具体实施方式中,制备得到3-硝基苯磺酰氯样品:
步骤S1:3-硝基苯胺138克(1mol)加到盐酸333ml(4mol)和333ml水中,然后冷至-5℃,滴加亚硝酸钠水溶液(72.5克,200ml),控温0℃以下,然后滴加氟硼酸钠水溶液(131.8克,300ml),控温0℃以下,过滤,滤饼用稀酸洗一次,少量冰甲醇洗一次,干燥。即得氟硼酸重氮盐固体。
步骤S2:氯化亚砜238克(2mol)滴加到水500ml,然后降温至0℃左右,滴完后,加入氯化亚铜1克,降温至-5℃,把上一步制备的氟硼酸重氮盐分批加至上述溶液中,控温-5~0℃,然后相同温度过夜反应,反应完后,乙酸乙酯萃取(300ml*3次),有机层用10%碳酸钠水溶液(300ml)洗1次,再用水(300ml)洗一次,最后用饱和食盐水(300ml)洗1次。浓缩大半乙酸乙酯,搅拌降温至-5℃析晶,抽滤,干燥。即得纯品3-硝基苯磺酰氯187.8克,收率84.8%,核磁:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ7.90(t,1H);8.37-8.40(m,1H);8.60-8.62(m,1H);8.89-8.91(m,1H)。
在本发明公开的另一具体实施方式中,制备得到3-氰基苯磺酰氯样品:
步骤S1:3-氰基苯胺118克(1mol)加到盐酸333ml(4mol)和333ml水中,然后冷至-5℃,滴加亚硝酸钠水溶液(72.5克,200ml),控温0℃以下,然后滴加氟硼酸钠水溶液(131.8克,300ml),控温0℃以下,过滤,滤饼用稀酸洗一次,少量冰甲醇洗一次,干燥。即得氟硼酸重氮盐固体。
步骤S2:氯化亚砜238克(2mol)滴加到水500ml,然后降温至0℃左右,滴完后,加入氯化亚铜1克,降温至-5℃,把上一步制备的氟硼酸重氮盐分批加至上述溶液中,控温-5~0℃,然后相同温度过夜反应,反应完后,乙酸乙酯萃取(300ml*3次),有机层用10%碳酸钠水溶液(300ml)洗1次,再用水(300ml)洗一次,最后用饱和食盐水(300ml)洗1次。浓缩大半乙酸乙酯,搅拌降温至-5℃析晶,抽滤,干燥。即得纯品3-氰基苯磺酰氯168.3克,收率83.5%,核磁:1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.35(t,J=1.5Hz,1H),8.31-8.27(m,1H),8.06-8.02(m,1H),7.82(t,j=7.9Hz,1H)。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (8)
2.如权利要求1所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述式I结构的苯胺化合物在酸性溶液中,与亚硝酸钠水溶液和氟硼酸钠水溶液,进行所述重氮化反应,生成所述式II结构的氟硼酸重氮盐。
3.如权利要求2所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述酸性溶液为6mol/L的盐酸。
4.如权利要求2所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述亚硝酸钠水溶液和所述氟硼酸钠水溶液,以及所述式I结构的苯胺化合物的摩尔比为(1.05~1.10):(1.1~1.3):1。
5.如权利要求1至4任意一项所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述重氮化反应的反应温度小于等于10℃。
6.如权利要求1所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述式II结构的氟硼酸重氮盐经酰氯化反应得到所述式III结构的取代的苯磺酰氯。
7.如权利要求6所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述式II结构的氟硼酸重氮盐与包含催化剂的氯化亚砜溶液,进行所述酰氯化反应,生成所述式III结构的取代的苯磺酰氯。
8.如权利要求7所述的取代的苯磺酰氯的制备方法,其特征在于,所述催化剂为氯化亚铜或氯化铜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911068165.1A CN112759536A (zh) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 取代的苯磺酰氯的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911068165.1A CN112759536A (zh) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 取代的苯磺酰氯的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112759536A true CN112759536A (zh) | 2021-05-07 |
Family
ID=75692597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911068165.1A Pending CN112759536A (zh) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 取代的苯磺酰氯的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112759536A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093049A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Fused pyridines active as inhibitors of c-met |
| WO2010002956A2 (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | Vertex Pharmaceuticals Incorporated | Heterocyclic derivatives as modulators of ion channels |
| CN102336689A (zh) * | 2011-08-29 | 2012-02-01 | 天津市筠凯化工科技有限公司 | 4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备及其精制方法 |
| CN103739525A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-23 | 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 | 一种取代苯磺酰氯的制备方法 |
| CN106478464A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-03-08 | 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 | 一种2‑氟‑6‑三氟甲基苯磺酰氯的制备方法 |
| CN107573264A (zh) * | 2017-08-14 | 2018-01-12 | 贵州大学 | 一种3‑氰基‑5‑甲氧基苯‑1‑磺酰氯的制备工艺 |
| CN109851535A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-07 | 天津现代职业技术学院 | 一种制备4-氟-3-(三氟甲磺酰基)苯磺酰胺的方法 |
-
2019
- 2019-11-05 CN CN201911068165.1A patent/CN112759536A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093049A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Fused pyridines active as inhibitors of c-met |
| WO2010002956A2 (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | Vertex Pharmaceuticals Incorporated | Heterocyclic derivatives as modulators of ion channels |
| CN102336689A (zh) * | 2011-08-29 | 2012-02-01 | 天津市筠凯化工科技有限公司 | 4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备及其精制方法 |
| CN103739525A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-23 | 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 | 一种取代苯磺酰氯的制备方法 |
| CN106478464A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-03-08 | 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 | 一种2‑氟‑6‑三氟甲基苯磺酰氯的制备方法 |
| CN107573264A (zh) * | 2017-08-14 | 2018-01-12 | 贵州大学 | 一种3‑氰基‑5‑甲氧基苯‑1‑磺酰氯的制备工艺 |
| CN109851535A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-07 | 天津现代职业技术学院 | 一种制备4-氟-3-(三氟甲磺酰基)苯磺酰胺的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| BARBERO, MARGHERITA等: "Chiral derivatives of 1,2-benzenedisulfonimide as efficient Bronsted acid catalysts in the Strecker reaction", 《ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY》 * |
| BU, MEI-JIE等: "PQS-enabled visible-light iridium photoredox catalysis in water at room temperature", 《GREEN CHEMISTRY》 * |
| MAJEK, MICHAL等: "Aromatic Chlorosulfonylation by Photoredox Catalysis", 《CHEMSUSCHEM》 * |
| MICHAL MAJEK等: "Support Information", 《CHEMSUSCHEM》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110818600B (zh) | 一种制备β-羰基砜的方法 | |
| CN111732520A (zh) | 一种3-甲基-2-氨基苯甲酸的制备方法 | |
| CN103570617A (zh) | 一种3-氰基-吡啶n-氧化物的制备方法 | |
| CN112961154B (zh) | 一种2-乙酰基-1,10-菲啰啉的制备方法 | |
| CN112759536A (zh) | 取代的苯磺酰氯的制备方法 | |
| CN105294415A (zh) | 一种3-卤代芴酮类化合物的制备方法 | |
| CN117551005A (zh) | 一种2-溴苯磺酰氯及其衍生物的合成方法 | |
| CN112028774B (zh) | 一种苯甲酸酯酮类化合物的合成方法 | |
| CN111253331B (zh) | 一种以二氢查尔酮为原料合成螺异噁唑啉的方法 | |
| CN112358424A (zh) | 一种亚磺酸酯化合物的制备方法 | |
| CN107759515A (zh) | 一种2‑氨基‑4‑氟吡啶的合成方法 | |
| CN113979892A (zh) | 一种己脒定及己脒定二羟乙基磺酸盐的催化合成方法 | |
| CN117142987B (zh) | 一种3-取代-4-甲基-5-硝基苯磺酸的合成方法 | |
| CN116102531B (zh) | 水杨基荧光酮的制备方法 | |
| CN119350233B (zh) | 一种芳基磺酸化合物的制备方法 | |
| CN116283684B (zh) | 一种二苯硫醚及其衍生物的绿色制备方法 | |
| CN103626673B (zh) | 一种全氟烷基芳香羟胺化合物及其制备方法 | |
| CN115557886A (zh) | 一种3-硝基异烟酸甲酯的合成方法 | |
| CN115073364B (zh) | 一种6-硝基吡啶-3-醇的制备方法 | |
| US8835677B2 (en) | Methods for producing aminonitrobenzoic acids | |
| CN103130811B (zh) | 一种5,6-二氢吡唑并[1,5-c]喹唑啉类化合物的合成方法 | |
| CN117756730A (zh) | 一种苯砜唑的合成方法 | |
| CN108689920A (zh) | 一种利用一氧化二氯制备2-氯-5-硝基吡啶的制备方法 | |
| CN109081826B (zh) | 氧化剂ibx的制备方法 | |
| CN117736139A (zh) | 一种吡啶-3-磺酰氯的合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210507 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |