合成邻氨基苯乙酮的方法

文档序号:1236691 发布日期:2020-09-11 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 合成邻氨基苯乙酮的方法 (Method for synthesizing o-aminoacetophenone ) 是由 习林刚 叶伟平 费安杰 周章涛 谢阳银 于 2020-04-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种合成医药中间体邻氨基苯乙酮的方法,以邻乙基硝基苯为起始原料,经过氧化乙基、还原硝基2步反应,得到该化合物。采用本发明合成方法合成邻氨基苯乙酮,采用新颖的氧化剂和还原剂,收率56%左右,具有工艺安全性高、物料廉价、易于生产放大等特点。(The invention discloses a method for synthesizing a medical intermediate o-aminoacetophenone, which takes o-ethyl nitrobenzene as a starting material to obtain the compound through 2 steps of reactions of oxidizing ethyl and reducing nitro. The synthesis method of o-aminoacetophenone adopts novel oxidant and reducer, has the yield of about 56%, and has the characteristics of high process safety, cheap materials, easy production and amplification and the like.)

合成邻氨基苯乙酮的方法

技术领域

本发明属于有机化学合成领域,具体涉及一种邻氨基苯乙酮的新合成方法。

背景技术

邻氨基苯乙酮是糖尿病药物利格列他的关键中间体,同时是若干重要保温材料的中间体(结构如下所示),年需求量在数十吨级。

目前这一中间体的合成路线如下所示。

该路线较为简捷,然而在具体的氧化和还原方法上,目前还有一系列的问题。

如中国专利申请公开号CN101774925A等文献报导,氧化步骤使用氧气和含铜、钴等金属催化剂,并需要在120-160℃高温进行反应,反应条件过于苛刻,工艺放大困难,难以产业化。

如Organic Letters,7(21),4549-4552;等文献报导,氧化步骤使用过氧叔丁醇作为氧化剂,过渡金属作为催化剂。由于过氧叔丁醇安全性差,容易***,同样产业化困难。

如中国专利申请公开号CN103113349A等文献报导,还原步骤主要使用铁粉、锌粉、锡粉等还原剂,在酸性条件下进行还原。这些方法操作简单易行,但因为硝基还原需要消耗至少3当量还原剂,而这些还原剂分子量较大,会产生大量的重金属固体废渣,难以在工艺中进行后处理,且对环境的污染也很大。

如中国专利申请公开号CN104693211A等文献报导,可以采用钯、兰尼镍、铑等催化剂进行氢化或者转移氢化。这些方法原子经济性高,但是钯和铑价格较贵,很难非常廉价地生产这一产品;且兰尼镍比较危险,遇到空气即可自燃,工艺安全风险非常大。

综上所述,制药行业的发展需要邻氨基苯乙酮这一类医药中间体,然而其目前的工艺路线还有一定的改进空间。

发明内容

为克服邻氨基苯乙酮工艺安全性低、部分工艺三废多、部分工艺成本高等缺点,本发明开发了邻氨基苯乙酮新的制备方法。所述方法包括以下反应步骤: (1)、邻乙基硝基苯被溴酸钠氧化为邻硝基苯乙酮;(2)、邻硝基苯乙酮被多硫化钠还原为邻氨基苯乙酮。

此制备方法的优点在于:第一步氧化剂安全性高,且价格便宜。反应温和 (80℃),工艺易于放大,适合产业化。第二步没有采用金属还原剂,基本没有安全风险,三废少,工艺易于放大。同时还原剂价格低廉。

本发明优选实施方案:

步骤(1)所述的溶剂包括乙腈、水、离子液体等,优选水。由于水的比热容高,能够使得反应更加稳定、安全地进行。此外,水相对于其他溶剂也有成本上的优势。

所需的氧化剂可以选择氯酸钾、溴酸钠、亚氯酸钠等,优选溴酸钠。溴酸钠相对于其他氧化剂具有成本上的优势。

步骤(2)所述的还原方法,包括硫代硫酸钠、保险粉、硫化钠、多硫化钠等方法,优选多硫化钠。多硫化钠相对于其他还原剂具有成本上的优势。

本发明提供一种合成邻氨基苯乙酮的方法,所述方法以邻乙基硝基苯为起始原料,经过采用强氧化剂氧化乙基、采用还原剂对硝基进行还原2步反应,得到所述邻氨基苯乙酮,反应式如下:

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,使用强氧化剂进行乙基的氧化得到酮这一中间体,其中所述氧化剂包括氯酸钾、溴酸钠、亚氯酸钠。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,所述强氧化剂为溴酸钠。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,所述还原剂为低价硫还原剂,包括硫代硫酸钠、保险粉、硫化钠、多硫化钠中的至少一种。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,所述还原剂为多硫化钠。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,在所述采用强氧化剂氧化乙基的步骤中,采用的溶剂包括乙腈、水、离子液体;

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,优选的,所述溶剂为水;

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,优选的,所述溶剂为水:乙腈=1:1(质量比)的混合物。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,在所述采用强氧化剂氧化乙基的步骤中,进一步加入硫酸。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,优选的,所述硫酸为浓度为 98%以上的浓硫酸。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,在所述采用强氧化剂氧化乙基的步骤中,反应温度控制在80-90℃,反应时间为12-20小时;

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,反应时间优选为16小时。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,在所述采用强氧化剂氧化乙基的步骤中,反应完毕后,降温到室温,调节pH=7-8,然后用硫代硫酸钠溶液淬灭到淀粉碘化钾试纸不变色,分液,有机相直接用于下一步反应。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,所述采用还原剂对硝基进行还原包括:在得到的所述有机相中加入多硫化钠(Na2Sx)和水,在75-85℃反应 10-15小时,取样中控;反应完后,降温至室温,用甲苯萃取两次,合并有机相,减压浓缩干得邻氨基苯乙酮粗品;精馏收集105-110℃/5mbar产品,得到纯品。

根据本发明的一种事实方式,在所述方法中,所述反应时间控制在12小时。

采用本发明合成方法合成对氨基苯丙酸乙酯,工艺采用新颖的工艺路线,总摩尔收率大于56%,具有收率高、物料廉价、反应条件温和、三废少等特点。

附图说明

图1为本发明实施例1所得中间体的核磁表征结果。

图2为本发明实施例1所得产物的核磁表征结果。

具体实施方式

实施例1

(1)邻硝基苯乙酮的合成

反应瓶中加入250克水、250克乙腈、滴加64克硫酸,依次加入120克溴酸钠和100克邻乙基硝基苯(其中溴酸钠为过量),升温到80-90℃反应16小时。待反应完毕后,降温到室温,调节pH=7-8,然后用硫代硫酸钠溶液淬灭到淀粉碘化钾试纸不变色。分液,有机相直接用于下一步。

所得中间体的核磁表征结果参见附图1。

从附图1可以得到邻硝基苯乙酮的核磁表征结果为:1HNMR(61MHz)δ 7.80-6.78(m,4H),δ2.11(s,3H)。

上述反应中溶剂采用了250克水与250克乙腈的混合溶剂,也即水:乙腈=1: 1(质量比)的混合溶剂,相对于用单一溶剂效果更好。原因在于,邻乙基硝基苯和邻硝基苯乙酮的水溶性不够好,加入一定量的乙腈使体系混溶,可以加快反应速度。

上述反应中用到的硫酸为浓度为98%的浓硫酸,硫酸的作用在于以较低的成本提供反应所需要的酸性环境。

上述反应中反应温度在70℃左右反应非常缓慢,但是温度大于90℃以上时,反应剧烈放热,放大会有非常大的风险。

上述反应中调节pH=7-8,主要是中和硫酸等酸性物质,以防止后处理中继续反应产生杂质。

上述反应中用硫代硫酸钠溶液淬灭主要是淬灭氧化剂溴酸钠。

上述反应中邻硝基苯乙酮粗品溶液可直接用于下一步反应,进一步降低生产成本。

(2)邻氨基苯乙酮的合成:

上一步所得产品溶液中加入150克多硫化钠(Na2Sx)和1000毫升水,在75-85 ℃反应约12小时,取样中控。反应完后,降温至室温,用甲苯萃取两次。合并有机相,减压浓缩干得邻氨基苯乙酮粗品。精馏收集105-110℃/5mbar产品,得到纯品50g,总收率56%。

所得产物的核磁表征结果参见附图2。

从附图2可以得到邻氨基苯乙酮的核磁表征结果为:1HNMR(61MHz)δ7.66-6.05(m,4H),δ2.28(s,2.93H)。

上述反应中还原剂为多硫化钠,不仅可以降低成本,而且可以大大简化工艺。相对于锌粉(难过滤),铁粉还原(难过滤),不仅可以降低成本,简化工艺,而且能减少反应中产生的氢气带来的风险。

上述反应中用水做溶剂,可以降低成本。

实施例2

(1)邻硝基苯乙酮的合成

Figure BDA0002460751480000061

反应瓶中加入250克水、滴加64克硫酸,依次加入120克溴酸钠和100克邻乙基硝基苯,升温到80-90℃反应16小时。待反应完毕后,降温到室温,调节pH=7-8,然后用硫代硫酸钠溶液淬灭到淀粉碘化钾试纸不变色。分液,有机相直接用于下一步。

邻硝基苯乙酮1HNMR(61MHz)δ7.80-6.78(m,4H),δ2.11(s,3H)

上述反应中用到的硫酸为浓度为98%的浓硫酸,硫酸的作用在于以较低的成本提供反应所需要的酸性环境。

(2)邻氨基苯乙酮的合成

Figure BDA0002460751480000062

上一步所得产品溶解于500毫升乙醇中,然后加入300克保险粉和1000毫升水,在75-85℃反应约12小时,取样中控。反应完后,降温至室温,用甲苯萃取两次。合并有机相,减压浓缩干得邻氨基苯乙酮粗品。精馏搜集105-110℃/5mbar 产品,得到纯品45g,总收率51%。

邻氨基苯乙酮1HNMR(61MHz)δ7.66-6.05(m,4H),δ2.28(s,2.93H)

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而己,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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