一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3?甲基?2?硝基苯甲酸甲酯的制備方法，本發(fā)明以3?甲基苯甲酸甲酯為起始原料，經(jīng)硝化、減壓濃縮、冰水洗滌、過濾和重結(jié)晶制備3?甲基?2?硝基苯甲酸甲酯，新方法以乙酸酐代替硫酸作為催化劑，不僅提高了反應(yīng)選擇性和收率，而且提高了工業(yè)合成反應(yīng)的清潔性，降低了環(huán)境污染。（2）本方法避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢酸廢水。（3）降低消耗，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的方法反應(yīng)條件相對溫和，選擇性好，收率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體的說，涉及一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯制備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯是合成2-氨基-5-氯-N，3_ 二甲基苯甲酰胺的原料，在農(nóng)藥、醫(yī)藥市場應(yīng)用廣泛。
[0003]目前，已知關(guān)于3-甲基-2-硝基苯甲酸的制備方法主要有以下幾種:
在文獻(xiàn)南京理工大學(xué)的秦濤碩士論文《間位取代甲苯硝化選擇性研究》中，以3-甲基苯甲酸甲酯為原料，硝酸硫酸混酸作為硝化試劑，合成了 3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯，反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的廢酸，難以處理。
[0004]文獻(xiàn)TetrahedronLetters ,47(49): 8651-8652 ； 2006 ；以3-甲基苯甲酸為原料，尿素單硝酸鹽或硝基脲為硝化試劑合成粗制的含有3-甲基-2-硝基苯甲酸、3-甲基-4-硝基苯甲酸、3-甲基-6-硝基苯甲酸的混合物，中以3-甲基-6-硝基苯甲酸為主，而3-甲基-2-硝基苯甲酸只占總產(chǎn)物的23.4%?24.5%，反應(yīng)選擇性差。
[0005]日本專利JP05132450A，以I，3_二甲基硝基苯為原料，在鉻酸鉀，硫酸中氧化制備3-甲基-2-硝基苯甲酸，但產(chǎn)率僅40%，且有固廢產(chǎn)生。
[0006]文獻(xiàn)Bulletinof the Chemical Society of Japan；60( 10) ；3659-3662 ； 1987 ；以3-甲基苯甲酸為原料，二氧化氮和硝酸作為硝化試劑，得到3-甲基-2-硝基苯甲酸，收率49%，二氧化氮作為硝化試劑因運(yùn)輸和尾氣處理難度而限制了其應(yīng)用。
[0007]為了滿足3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯工業(yè)化清潔生產(chǎn)，本發(fā)明提出一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的就是提供一種制備3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的方法。
[0009]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，本發(fā)明以3-甲基苯甲酸甲酯為起始原料，經(jīng)硝化、減壓濃縮、冰水洗滌、過濾和重結(jié)晶制備3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯。
[0010]—種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，本發(fā)明所述的硝化步驟中所用的硝化劑為乙酸酐和硝酸，所述的3-甲基苯甲酸甲酯與硝酸、乙酸酐物質(zhì)的量之比為:1:0.9?4:1.7?15。
[0011]—種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，本發(fā)明硝化劑的制備方法如下:取乙酸酐體積的40-100%，與所述的硝酸混合，在0°C~20°C下攪拌均勻，備用。
[0012]—種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，將3-甲基苯甲酸甲酯或其與剩余的乙酸酐的混合液滴加到上述的硝化劑中，在0°C~50°C進(jìn)行反應(yīng)0.25h~3h。
[0013]—種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，用于重結(jié)晶的有機(jī)溶劑為:甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮，或其水溶液。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)工藝相比，顯著優(yōu)點(diǎn)為:(1)新方法以乙酸酐代替硫酸作為催化劑，不僅提高了反應(yīng)選擇性和收率，而且提高了工業(yè)合成反應(yīng)的清潔性，降低了環(huán)境污染。
(2)本方法避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢酸廢水。(3)降低消耗，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的方法反應(yīng)條件相對溫和，選擇性好，收率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解發(fā)明的技術(shù)方案，下面進(jìn)一步披露一些非限制實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0016]實(shí)施例1
在10mL圓底燒瓶中加入4.8mL 65%硝酸(0.07moL)，滴加7.6mL(0.08 moL)乙酸酐，滴完，反應(yīng)0.5h后，將7.6mL乙酸酐和3.0g 3-甲基苯甲酸甲酯(0.02moL)混合后，緩慢滴加到反應(yīng)體系中，以上操作均在冰浴條件下進(jìn)行。滴完后，升溫至30°C反應(yīng)3h，停止反應(yīng)后，蒸出乙酸酐，硝酸及生成的冰醋酸，將濃縮液倒入冰水中，攪拌，有黃色固體析出，加入20mL乙酸乙酯將附著在瓶壁上的產(chǎn)物溶解，分液，濃縮，得淺黃色液體3.83g，收率98.21%。經(jīng)HPLC分析，3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯與3-甲基-4-硝基苯甲酸甲酯的含量比為72:28。將淺黃色液體混合物用無水乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，得到3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯。
[0017]實(shí)施例2
在10mL圓底燒瓶中加入2.7mL 65%硝酸(0.04moL)，滴加3.8mL(0.04 moL)乙酸酐，滴完，反應(yīng)0.5h后，將3.8mL乙酸酐和3.0 g 3-甲基苯甲酸甲酯(0.02moL)混合后，緩慢滴加到反應(yīng)體系中，以上操作均在冰浴條件下進(jìn)行。滴完后，升溫至40°C~50°C反應(yīng)15min，停止反應(yīng)后，蒸出乙酸酐和冰醋酸，將濃縮液倒入冰水中，攪拌，有黃色固體析出，加入20mL乙酸乙酯將附著在瓶壁上的產(chǎn)物溶解，分液，濃縮，得淺黃色液體3.66g，收率93.85%。經(jīng)HPLC分析，3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯與3-甲基-4-硝基苯甲酸甲酯的含量比約為66: 34。將該淺黃色液體混合物用無水乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，得到3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯。
[0018]實(shí)施例3
在10mL圓底燒瓶中加入4.8mL 95%硝酸(0.1lmoL),滴加1.0mL(0.0il moL)乙酸酐，滴完，反應(yīng)0.5h后，將1.2mL乙酸酐和4.7g 3-甲基苯甲酸甲酯(0.032moL)混合后，緩慢滴加到反應(yīng)體系中，以上操作均在冰浴條件下進(jìn)行。滴完后，升溫至15°C~20°C反應(yīng)，停止反應(yīng)后，蒸出乙酸酐，硝酸及生成的冰醋酸，將濃縮液倒入冰水中，攪拌，有黃色固體析出，加入20mL乙酸乙酯將附著在瓶壁上的產(chǎn)物溶解，分液，濃縮，得淺黃色液體3.72g，收率95.38%。經(jīng)HPLC分析，3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯與3-甲基-4-硝基苯甲酸甲酯的含量比為75:25。將該淺黃色液體混合物用無水乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，得到3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，其特征在于，本發(fā)明以3-甲基苯甲酸甲酯為起始原料，經(jīng)硝化、減壓濃縮、冰水洗滌、過濾和重結(jié)晶制備3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，其特征在于，本發(fā)明所述的硝化步驟中所用的硝化劑為乙酸酐和硝酸，所述的3-甲基苯甲酸甲酯與硝酸、乙酸酐物質(zhì)的量之比為:1: 0.9?4:1.7?15。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，其特征在于，本發(fā)明硝化劑的制備方法如下:取乙酸酐體積的40-100%，與所述的硝酸混合，在0°C~20°C下攪拌均勻，備用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，其特征在于，將3-甲基苯甲酸甲酯或其與剩余的乙酸酐的混合液滴加到上述的硝化劑中，在0°C~50°C進(jìn)行反應(yīng)0.25h?3h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制備方法，其特征在于，用于重結(jié)晶的有機(jī)溶劑為:甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮，或其水溶液。
【文檔編號】C07C201/08GK105820054SQ201610262994
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】姚日生, 梅文義, 鄧勝松, 王魁麟, 董志江
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)