一种2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯的合成方法技术

本发明专利技术提供一种2‑氨基‑5‑氟苯甲酸甲酯的合成方法，其步骤为：(1)将木薯淀粉通过水热法制得木薯淀粉基碳粉；(2)将木薯淀粉基碳粉通过焙烧制得木薯淀粉基碳球，然后通过双氧水处理后得到氧化木薯淀粉基碳球；(3)将磷钨酸与氧化木薯淀粉基碳球混合后得到磷钨酸复合催化剂；(4)将3‑氟苯甲酸通过硝化反应制得2‑硝基‑5‑氟苯甲酸；(5)将2‑硝基‑5‑氟苯甲酸与甲醇通过磷钨酸复合催化剂进行酯化反应制得2‑硝基‑5‑氟苯甲酸甲酯；(6)将2‑硝基‑5‑氟苯甲酸甲酯通过钯碳还原得到2‑氨基‑5‑氟苯甲酸甲酯。本发明专利技术的收率以及产物的纯度均较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医药中间体领域，特别是涉及一种2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯的合成方法。
技术介绍
含氟的2-氨基苯甲酸以及2-氨基苯甲酸甲酯是一种重要的有机化工中间体，被广泛应用于医药、农药以及精细化学品等领域。国内所使用的合成方法一般为：(1)以3-氟苯甲酸为原料，利用氯化亚砜进行酰化反应；(2)与甲醇进行酯化反应，得到3-氟苯甲酸甲酯；(3)3-氟苯甲酸甲酯与混酸进行硝化反应，得到2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯；(4)用钯碳进行低压还原，得到目标产物。这种合成方法的总收率为40％左右，不够理想，也不利于实现规模化生产。公开号为CN102603531B、公开日为2014.04.02、申请人为仙居县力天化工有限公司的中国专利公开了“一种串联法制备2,3,4,5-四氟苯甲酸甲酯的方法”，属于精细化工合成
，它由离子液体、氟化剂、固体碱催化剂和2,3,4,5-四氯苯二甲酸酐，在温度为20℃-150℃进行氟化反应1-15小时，反应结束后，将反应液冷却至室温，再加入甲醇进行酯化和脱羧反应，经后处理得到2,3,4,5-四氟苯甲酸甲酯。该专利技术所述的制备方法使用了离子液体和磁性固体碱催化剂，将多种组分进行串联反应，操作简单，后处理方便，技术性能好，对环境污染小，得到的2,3,4,5-四氟苯甲酸甲酯收率高达92％以上，含量≥99.2％，是一种绿色化学合成技术，适于工业化生产。不过，该方法不能用于合成2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯的合成方法，该合成方法的收率以及产物的纯度均较高。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：(1)将木薯淀粉加入蒸馏水中，加热至90℃后回流2小时得到充分溶解的淀粉混合液，将淀粉混合液置于内衬材料为聚四氟乙烯的高压釜中，将高压反应釜放入烘箱中，160℃下反应10小时，自然冷却至室温后取出，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥9小时，得到木薯淀粉基碳粉；(2)将步骤(1)所得木薯淀粉基碳粉加入马弗炉中，通氮气氛围下升温至600℃后焙烧4小时得到木薯淀粉基碳球，将木薯淀粉基碳球加入双氧水中，超声分散5小时，取出后用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥至恒重，得到氧化木薯淀粉基碳球；(3)将磷钨酸加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解后加入步骤(2)所得氧化木薯淀粉基碳球，室温下磁力搅拌2小时，加热至90℃后继续磁力搅拌2小时，取出后过滤，将得到的滤饼用去离子水反复洗涤后90℃下真空干燥至恒重，研磨后得到磷钨酸复合催化剂；(4)将3-氟苯甲酸、浓硫酸溶液加入四口瓶中，搅拌至混合均匀后降温至-11℃，滴加入由硫酸和硝酸混合而成的混酸，保持四口瓶内的温度为1-5℃之间反应6小时，搅拌至四口瓶内的温度升至室温后继续搅拌10小时，得到2-硝基-5-氟苯甲酸；(5)将步骤(4)所得2-硝基-5-氟苯甲酸、甲苯、甲醇、步骤(3)所得磷钨酸复合催化剂，搅拌升温至60℃后反应10小时，蒸除甲苯、甲醇，冷却至室温后静置分层为水相和有机相，将有机相用去离子水洗涤至中性，减压浓缩后得到2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯；(6)将步骤(5)所得2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯、钯碳、甲醇加入反应釜中，用氮气置换反应釜内空气2次后通入氢气，保持反应釜内的压力不高于1MPa，加热至60℃反应2小时，卸压后出料，过滤后将滤液浓缩，得到2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯。优选地，本专利技术所述步骤(1)中，木薯淀粉与蒸馏水的质量比为1:(5-10)。优选地，本专利技术所述步骤(2)中，木薯淀粉基碳球与双氧水的质量比为1:400。优选地，本专利技术所述步骤(3)中，磷钨酸、蒸馏水、氧化木薯淀粉基碳球的质量比为2:40:5。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，3-氟苯甲酸、浓硫酸溶液、混酸的质量比为11:78:13。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，浓硫酸的质量浓度为98％。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，混酸中硫酸的质量浓度为98％，硝酸的质量浓度为96％。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，混酸的滴加时间为30分钟。优选地，本专利技术所述步骤(5)中，2-硝基-5-氟苯甲酸、甲苯、甲醇、磷钨酸复合催化剂的质量比为19:43:46:1。优选地，本专利技术所述步骤(5)中，2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯、钯碳、甲醇的质量比为25:1:200。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的合成路线与现有合成路线不同，先将3-氟苯甲酸与混酸进行硝化反应，然后与甲醇进行酯化反应，最后通过还原反应将硝基还原成氨基，得到2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯，本专利技术在关键步骤——酯化反应过程中采用的磷钨酸复合催化剂与传统催化剂不同，传统的磷钨酸催化剂的比表面积较小，单独使用时会发生溶脱损失，催化活性和稳定性均不佳，而本专利技术是先将木薯淀粉通过水热法制成碳粉，再将其焙烧后用双氧水超声处理制成了比表面积较大、分散性较好、具有多孔结构的氧化碳球，然后将磷钨酸负载于该氧化碳球上，制得的磷钨酸复合催化剂的比表面积得到了很大的提高，催化活性和稳定性也改善了很多，从而有效提高了收率和产物的纯度。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1按照以下步骤合成2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯：(1)将木薯淀粉加入蒸馏水中，木薯淀粉与蒸馏水的质量比为1:5，加热至90℃后回流2小时得到充分溶解的淀粉混合液，将淀粉混合液置于内衬材料为聚四氟乙烯的高压釜中，将高压反应釜放入烘箱中，160℃下反应10小时，自然冷却至室温后取出，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥9小时，得到木薯淀粉基碳粉；(2)将步骤(1)所得木薯淀粉基碳粉加入马弗炉中，通氮气氛围下升温至600℃后焙烧4小时得到木薯淀粉基碳球，将木薯淀粉基碳球加入双氧水中，木薯淀粉基碳球与双氧水的质量比为1:400，超声分散5小时，取出后用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥至恒重，得到氧化木薯淀粉基碳球；(3)将磷钨酸加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解后加入步骤(2)所得氧化木薯淀粉基碳球，磷钨酸、蒸馏水、氧化木薯淀粉基碳球的质量比为2:40:5，室温下磁力搅拌2小时，加热至90℃后继续磁力搅拌2小时，取出后过滤，将得到的滤饼用去离子水反复洗涤后90℃下真空干燥至恒重，研磨后得到磷钨酸复合催化剂；(4)将3-氟苯甲酸、98％质量浓度的浓硫酸溶液加入四口瓶中，搅拌至混合均匀后降温至-11℃，30分钟内滴加入由98％质量浓度的硫酸和96％质量浓度的硝酸混合而成的混酸，3-氟苯甲酸、浓硫酸溶液、混酸的质量比为11:78:13，保持四口瓶内的温度为1-5℃之间反应6小时，搅拌至四口瓶内的温度升至室温后继续搅拌10小时，得到2-硝基-5-氟苯甲酸；(5)将质量比为19:43:46:1的步骤(4)所得2-硝基-5-氟苯甲酸、甲苯、甲醇、步骤(3)所得磷钨酸复合催化剂，搅拌升温至60℃后反应10小时，蒸除甲苯、甲醇，冷却至室温后静置分层为水相和有机相，将有机相用去离子水洗涤至中性，减压浓缩后得到2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯；(6)将质量比为25:1:200的步骤(5)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑氨基‑5‑氟苯甲酸甲酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将木薯淀粉加入蒸馏水中，加热至90℃后回流2小时得到充分溶解的淀粉混合液，将淀粉混合液置于内衬材料为聚四氟乙烯的高压釜中，将高压反应釜放入烘箱中，160℃下反应10小时，自然冷却至室温后取出，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥9小时，得到木薯淀粉基碳粉；(2)将步骤(1)所得木薯淀粉基碳粉加入马弗炉中，通氮气氛围下升温至600℃后焙烧4小时得到木薯淀粉基碳球，将木薯淀粉基碳球加入双氧水中，超声分散5小时，取出后用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥至恒重，得到氧化木薯淀粉基碳球；(3)将磷钨酸加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解后加入步骤(2)所得氧化木薯淀粉基碳球，室温下磁力搅拌2小时，加热至90℃后继续磁力搅拌2小时，取出后过滤，将得到的滤饼用去离子水反复洗涤后90℃下真空干燥至恒重，研磨后得到磷钨酸复合催化剂；(4)将3‑氟苯甲酸、浓硫酸溶液加入四口瓶中，搅拌至混合均匀后降温至‑11℃，滴加入由硫酸和硝酸混合而成的混酸，保持四口瓶内的温度为1‑5℃之间反应6小时，搅拌至四口瓶内的温度升至室温后继续搅拌10小时，得到2‑硝基‑5‑氟苯甲酸；(5)将步骤(4)所得2‑硝基‑5‑氟苯甲酸、甲苯、甲醇、步骤(3)所得磷钨酸复合催化剂，搅拌升温至60℃后反应10小时，蒸除甲苯、甲醇，冷却至室温后静置分层为水相和有机相，将有机相用去离子水洗涤至中性，减压浓缩后得到2‑硝基‑5‑氟苯甲酸甲酯；(6)将步骤(5)所得2‑硝基‑5‑氟苯甲酸甲酯、钯碳、甲醇加入反应釜中，用氮气置换反应釜内空气2次后通入氢气，保持反应釜内的压力不高于1MPa，加热至60℃反应2小时，卸压后出料，过滤后将滤液浓缩，得到2‑氨基‑5‑氟苯甲酸甲酯。...

【技术特征摘要】
1.一种2-氨基-5-氟苯甲酸甲酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将木薯淀粉加入蒸馏水中，加热至90℃后回流2小时得到充分溶解的淀粉混合液，将淀粉混合液置于内衬材料为聚四氟乙烯的高压釜中，将高压反应釜放入烘箱中，160℃下反应10小时，自然冷却至室温后取出，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥9小时，得到木薯淀粉基碳粉；(2)将步骤(1)所得木薯淀粉基碳粉加入马弗炉中，通氮气氛围下升温至600℃后焙烧4小时得到木薯淀粉基碳球，将木薯淀粉基碳球加入双氧水中，超声分散5小时，取出后用去离子水和无水乙醇反复洗涤，90℃下真空干燥至恒重，得到氧化木薯淀粉基碳球；(3)将磷钨酸加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解后加入步骤(2)所得氧化木薯淀粉基碳球，室温下磁力搅拌2小时，加热至90℃后继续磁力搅拌2小时，取出后过滤，将得到的滤饼用去离子水反复洗涤后90℃下真空干燥至恒重，研磨后得到磷钨酸复合催化剂；(4)将3-氟苯甲酸、浓硫酸溶液加入四口瓶中，搅拌至混合均匀后降温至-11℃，滴加入由硫酸和硝酸混合而成的混酸，保持四口瓶内的温度为1-5℃之间反应6小时，搅拌至四口瓶内的温度升至室温后继续搅拌10小时，得到2-硝基-5-氟苯甲酸；(5)将步骤(4)所得2-硝基-5-氟苯甲酸、甲苯、甲醇、步骤(3)所得磷钨酸复合催化剂，搅拌升温至60℃后反应10小时，蒸除甲苯、甲醇，冷却至室温后静置分层为水相和有机相，将有机相用去离子水洗涤至中性，减压浓缩后得到2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯；(6)将步骤(5)所得2-硝基-5-氟苯甲酸甲酯、钯碳、甲醇加入反应釜中，用氮气置换反应釜内空气2次后通入氢气，保持反应釜内的压力不...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芳，
申请(专利权)人：叶芳，
类型：发明
国别省市：广东;44