本发明专利技术属于有机合成技术领域，目的是提供一种制备2-羟基3,6-二氯苯甲酸的方法。本发明专利技术以市售的2,5-二氯苯酚和三氯甲烷为原料，用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾等无机碱作碱，用水或醇或醇水混合溶剂作溶剂，通过Reimer-Tiemann反应得到2-羟基3,6-二氯苯甲醛。得到的2-羟基3,6-二氯苯甲醛，以高锰酸钾为氧化剂，在相转移催化剂存在下，氧化得到2-羟基3,6-二氯苯甲酸。该方法反应步骤少，只有两步，反应不需要高压反应釜，反应条件易于实现，操作简单，成本低。
【技术实现步骤摘要】
—种制备2-羟基3, 6- 二氯苯甲酸的方法
本专利技术属于有机化学领域，尤其为一种农药中间体的制备方法，具体涉及制备 2-羟基3，6- 二氯苯甲酸的方法。
技术介绍
2-羟基3，6- 二氯苯甲酸(I)，又名3，6- 二氯水杨酸，英文名为3, 6-dichloro-2-hydroxybenzoic acid,结构如式(I)所示，纯品为白色针状晶体，m.p.188?191°C，不溶于水，溶于碱及有机溶剂。是一种重要的农药中间体，可用于合成低毒、高效、高选择性的旱田除草剂麦草畏。麦草畏属安息香酸类除草剂，具有内吸传导作用，对一年生和多年生阔叶杂草有显著防除效果，而对小麦、玉米、谷子、水稻等禾本科作物比较安全。由于其具在较好的性能，在国内外应用都比较广泛，市场前景极其广阔。 (I) 目前，合成2-羟基3，6-二氯苯甲酸文献并不多。1979年，Dong-Whee Kim报道了(US4161611,1979-07-17)由2-胺基3，6-二氯苯甲酸通过与亚硝酸盐形成重氮盐，然后酸性水解得到目标产物，反应式如下。这种方法由于其原料的昂贵很快被舍弃。 目前最主要的方法就是以2，5-二氯苯酚为原料，在碱性条件下通入二氧化碳，进行加压反应，反应式如下。 由二氧化碳加压反应得到的方法，如章小波等人报道了(《农药》，41 (11)，13-14，2002)将2，5-二氯苯酚与氢氧化钾在甲苯溶剂中反应先得到相应的酚钾盐，然后在高压反应釜中与碳酸钾混合后通入二氧化碳，然后在约100°C和5.5-6.0MPa的压力下反应得到2-羟基3，6-二氯苯甲酸，产率为69.8%。该方法需要比较高的压力才能反应，而且反应还不完全。这种方法后来也有很多相关的文献报道了对其工艺稍稍改进，如姜东军等人(《浙江化工》，39 (12)，5-6，2008)将温度提高到150°C，虽然产率提高到了87.9%，还是与前者存在一样的缺点。刘锡玲等人报道了(CN102125035，2011-07-20)将2，5- 二氯苯酚制成相应的酚钠盐后，在超临界状态下完成羧基化反应得到2-羟基3，6- 二氯苯甲酸，产率为84.9%，它的反应条件为120°C和7.5-8.0MPa。该方法虽然将产率提高了，但是依然要使用高压反应釜这样的设备，而且反应条件不容易达到，因为要使用更高的压力。 孙国庆等人报道了(CN102838482，2012-12-26)将2，5-二氯苯酚与氢氧化钾反应先得到相应的酚钾盐，然后将其在高压反应釜中减压脱水，接着在高温下与二氧化碳在一定的压力反应得到产品。该方法虽然稍稍降低了反应的压力，但是它需要比较高的温度，所以还是存在需要在高温下反应和需要高压反应釜这样的设备的缺点。 孙国庆等人还报道了(CN102838483，2012-12-26)将2，5-二氯苯酚先与浓硫酸反应得到酚羟基对位上磺酸基的产物，然后经过一系列反应得到2-羟基3，6-二氯苯甲酸，反应式如下。该方法虽然避免传统方法使用高压反应釜，但是它反应步骤长，必然导致总产率低，而且其中还要使用格氏试剂或有机锂试剂，使得反应还是存在一定的缺点。 总之，上述所有方法，要么原料昂贵，使生产成本较高，要么反应过程的特殊性，需要使用高压设备及必须在很高的压力下才能反应，使得其工业化不易实现，要么反应中使用特殊不稳定试剂如有机锂试剂，使工业化生产困难，要么反应步骤过长，使反应总产率较低。而寻找一条行之有效的工业化容易实现的合成2-羟基3，6-二氯苯甲酸的方法成为各国化学工作者的研究热点。 为解决上述文献的合成中存在的缺点，本专利技术提供了一条比较新颖的合成途径，反应步骤少，不需要高压反应釜，反应条件易于实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备结构如式(I)所示的2-羟基3，6-二氯苯甲酸的方法。 ( I ) 本专利技术以市售的2，5_ 二氯苯酚和三氯甲烷(或三溴甲烷)等甲酰化试剂为原料，用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾等无机碱作为碱，用水或醇或醇水混合溶剂作溶齐U，通过Reimer-Tiemann反应得到2-轻基3，6- 二氯苯甲醒。得到的2-轻基3，6- 二氯苯甲醛，以高锰酸钾等强氧化剂作为氧化剂，在相转移催化剂(PTC)存在下，氧化得到2-羟基3，6_ 二氯苯甲酸。反应过程方程式为: 本专利技术的具体步骤如下: (I)Reimer-Tiemann 反应: (a)将2，5- 二氯苯酚和无机碱与溶剂A加入到反应器中，搅拌下，加热到60?800C (优选为65?70°C )并滴加甲酰化试剂；滴加完毕后，保持在60?80°C下继续搅拌反应8?16小时。 优选的，甲酰化试剂为三氯甲烷或三溴甲烷，滴加时间为30?60分钟；无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钠中的其中一种或任意两种的混合物；溶剂A为水或醇，或者水与醇的混合物，醇为甲醇或乙醇。 2，5-二氯苯酚、无机碱、甲酰基化试剂的摩尔比为1:7?9:2.5?4 ;2，5_ 二氯苯酚与溶剂A的用量比为lmmol:0.8?2.5ml。 (b)降至室温后，酸化至pH = 1.5?2.5，用有机溶剂I萃取，除去有机溶剂I后的剩余物层析分离，得到2-羟基3，6- 二氯苯甲醛。 优选的,用盐酸将反应液酸化至pH = 1.5?2.5,更优选的,将反应液调至pH =2。 优选的，萃取用的有机溶剂I为甲基叔丁基醚，无水乙醚，四氢呋喃等，更优选的，萃取用的有机溶剂为甲基叔丁基醚。 优选的，采用柱层析分离产物，展开剂为体积比14?16:1的石油醚和乙酸乙酯，更优选的，石油醚和乙酸乙酯的体积比为15:1。 (2)氧化反应: (i)将上述得到的2-羟基3，6- 二氯苯甲醛、水、甲苯和相转移催化剂加入到反应器中，搅拌下，温度保持在O?4°C，分2?4次加入氧化剂；然后自然升温至室温(10?300C，优选为10?25V )，继续搅拌反应6?10小时； 优选的，2-羟基3，6_ 二氯苯甲醛、相转移催化剂和氧化剂的摩尔比为1:0.5?1: 2.5?4 ;2_羟基3，6-二氯苯甲酸与溶剂B的用量比为Immol:7?10ml。 相转移催化剂为四丁基氯化铵(TBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)、四丁基碘化铵(TBAI)，相转移催化剂优选四丁基碘化铵(TBAI)。氧化剂优选为高锰酸钾。 (ii)淬灭反应，用浓盐酸酸化至pH = 1.5?2.5，分液，取有机相干燥并去除有机溶剂。 优选的，步骤(2) (ii)产物用浓度为4?6mol/L氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液碱化后，用有机溶剂II洗涤去除杂质，水相再用盐酸酸化，取固体洗涤干燥。2-羟基3，6- 二氯苯甲醛与氢氧化钠或氢氧化钾的摩尔比为1:1?1.5 ;有机溶剂II为甲苯或甲基叔丁基醚，优选为甲苯。 优选的，步骤(2) (ii)中用亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾淬灭反应。 该方法较为反应步骤少，只有两步；反应不需要使用高压反应釜，反应条件易于实现，操作简单，反应原料易得，成本低，总收率至少37%，可达到42%以上。 【具体实施方式】 下面通过实施例对本专利技术进一步详细描述，2-羟基3，6-二氯苯甲酸的制备方法如下: 实施例1 2-羟基3，6- 二本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备2‑羟基3,6‑二氯苯甲酸的方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)2,5‑二氯苯酚的Reimer‑Tiemann反应：(a)2,5‑二氯苯酚、无机碱与溶剂A混合，升温至60～80℃并滴加甲酰化试剂；滴加完毕继续反应10～16小时；溶剂A为水或醇，或者水与醇的混合物；(b)酸化至pH＝1.5～2.5，用有机溶剂I萃取，除去有机溶剂I后的剩余物层析分离，得到2‑羟基3,6‑二氯苯甲醛；(2)氧化反应：(i)2‑羟基3,6‑二氯苯甲醛、相转移催化剂与溶剂B混合，温度保持在0～4℃，分2～4次、在2～4小时内向反应体系中加入氧化剂，在5～30℃下继续反应6～12小时；(ii)淬灭反应，酸化至pH＝1.5～2.5，分液后取有机相干燥并去除溶剂。
【技术特征摘要】
1.一种制备2-羟基3，6- 二氯苯甲酸的方法，其特征在于，包括下列步骤: (1)2, 5- 二氯苯酌.的 Reimer-Tiemann 反应: (a)2，5- 二氯苯酚、无机碱与溶剂A混合，升温至60?80°C并滴加甲酰化试剂；滴加完毕继续反应10?16小时；溶剂A为水或醇，或者水与醇的混合物； (b)酸化至pH= 1.5?2.5，用有机溶剂I萃取，除去有机溶剂I后的剩余物层析分离，得到2-羟基3，6-二氯苯甲醛； (2)氧化反应: (i)2-羟基3，6- 二氯苯甲醛、相转移催化剂与溶剂B混合，温度保持在O?4°C，分2?4次、在2?4小时内向反应体系中加入氧化剂，在5?30°C下继续反应6?12小时； (ii)淬灭反应，酸化至pH= 1.5?2.5,分液后取有机相干燥并去除溶剂。2.根据权利要求1所述的2-羟基3，6-二氯苯甲醛的制备方法，其特征在于:步骤(I)(a)中的甲酰基化试剂为三氯甲烷或三溴甲烷，滴加时间为30?60分钟；无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钠中的一种或两种的混合物；所述的醇为甲醇或乙醇。3.根据权利要求1所述的2-羟基3，6-二氯苯甲醛的制备方法，其特征在于:步骤(I)(a)中的2，5-二氯苯酚、无机碱、甲酰基化试剂的摩尔比为1:7?9:2.5?4 ;2，5-二氯苯酚与溶剂A的用量比为lmmo...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏，吴江涛，李圆杏，赵旭，温博，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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