一种5-硝基-1,2,3-苯三甲酸的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种医药化工中间体５－硝基－１，２，３－苯三甲酸的合成方法，所述方法包括：以式（Ⅱ）所示的１，２，３－苯三甲酸为原料，在发烟硫酸和发烟硝酸存在下，于５０～１５０℃下进行硝化反应５～２４小时，反应结束后反应液经后处理得到所述５－硝基－１，２，３－苯三甲酸；所述方法收率高，得到产物纯度高，操作简单，反应滤液可循环套用，后处理中的有机溶剂可回收，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
,2,3-苯三甲酸的合成方法
本专利技术涉及一种医药化工中间体5-硝基-1 ，2，3-苯三曱酸的合成方法。(二)
技术介绍
5-硝基-l,2,3-苯三曱酸，结构式见式(I ),是一种应用于合成医药的 中间体，它可由1，2，3-苯三甲酸经硝化反应得到，具体方法为在浓硫酸 和硝酸钾的硝化体系中，135 140。C条件下经过18个小时，得到终产物 5-硝基-l,2,3-苯三曱酸，产率为50%(US4245120)。该方法反应温度较高， 时间较长；反应中过量的硝酸钾将会产生很多钾盐，使得后处理复杂，污 染设备；反应后产生的盐用大量的水除去，带来严重的废水污染；产物分子含有的三个亲7JC基团使得产品在水中具有一定的溶解度，从而降低了产率和纯度，不适宜大规模生产。目前还未有厂家可大规模生产5-硝基 -1，2，3-苯三曱酸。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种收率高、纯度好、适宜大规模生产的5-硝基 -1,2,3-苯三曱酸的合成方法。 本专利技术采用的技术方案是一种式(I )所示的5-硝基-l，2,3-苯三曱酸的合成方法，所述方法包 括以式(II )所示的1,2,3-苯三曱酸为原料，在发烟硫酸和发烟硝酸存 在下，于50 150。C下进行硝化反应5 24小时，反应结束后反应液经后处 理得到所述5-硝基-l，2，3-苯三曱酸。 本专利技术涉及反应如下<formula>formula see original document page 5</formula>传统硝化反应，其反应条件比较温和，有时候为了控制硝化反应的速度，还需要对反应体系进行冷却。但本专利技术中5-硝基-l，2,3-苯三曱酸按照 传统硝化反应条件是得不到的，主要原因在于起始原料1,2，3-苯三曱酸结 构中有三个让苯环结构钝化的羧基，使得1,2，3-苯三曱酸很不活泼，因此 在传统硝化反应条件下，反应不能进行。本专利技术采用高温硝化的条件来进 行反应，取得了较好的效果，不仅收率高，而且没有副反应发生，产物纯 度高。所述后处理主要是为了去除反应液中的浓硫酸和多余的硝酸，可按本 领域常规方法进行，本专利技术中，所述后处理步骤如下反应结束后，反应 液经冷却、抽滤后，取滤饼以有机溶剂进行洗涤，干燥得到所述5-硝基 -l，2,3-苯三曱酸，所述有^U容剂为下列之一①乙酸乙酯、②曱苯、③异 丙醚、④丙酮、⑤二氯曱烷、 三氯曱烷、⑦二氯乙烷、⑧石油醚。所述 洗涤可重复进行，每次洗涤所用有机溶剂可以相同，也可以不同。优选的，所述后处理步骤如下反应结束后，反应液冷却至l(TC以 下并维持10。C以下的温度5小时以上，确保产物的结晶颗粒大、便于抽 滤，抽滤后，滤液可回收套用，滤饼即粗品再以所述有机溶剂进行洗涤， 干燥得到所述5-硝基-l,2，3-苯三曱酸。抽滤后，所述粗品中含有大量的硫 酸和硝酸，若用水洗涤，则大量的产品会随产品中的酸一起被洗去，导致 产品收率很低，这种后处理方法不适合工业化生产。本专利技术后处理中，粗 品用乙酸乙酯、曱苯、异丙醚、丙酮、二氯曱烷、三氯曱烷、二氯乙烷、 石油醚等有机溶剂中的一种或几种进行洗涤，可以将粗产品中的酸充分洗 去，洗涤后得到终产物5-硝基-l,2,3-苯三曱酸，纯度一般可达到97%以上。 采用本专利技术硝化和后处理方法，得到产物纯度和产率高，操作简单，反应 滤液可循环套用，后处理中的有机溶剂可回收，其工艺路线非常适合工业 化生产 浓硫酸和发烟硝酸混合酸存在下的硝化反应为常见硝化反应类型，其 原料用量按照常规用量即可，浓硫酸和发烟硝酸投入量以足以使1,2,3-苯 三曱酸完全反应为宜。本专利技术中，1,2,3-苯三曱酸、硝酸和石克酸质量之比 推荐为1: 2 4: 3 6。优选的，所述硝化反应在80-125。C下进行，反应时间10 15小时。 在此反应条件下，硝化反应收率通常在60%以上。具体的，所述方法如下(1 )按照1,2,3-苯三曱酸、发烟硝酸、发烟硫酸质量比为1: 2~4: 3~6， 将发烟硫酸置于反应容器中，搅拌下加入1，2，3-苯三曱酸和发烟 硝酸，缓慢升温至80~135°C，进行硝化反应10~15小时；(2)反应结束后，反应液冷却至0 10。C并保持5 10小时，抽滤，去除滤液得滤饼，滤饼以有机溶剂进行洗涤2 4次，干燥得到所述5-硝基-l,2,3-苯三曱酸；所述有机溶剂为下列中的1~4种(即各次洗涤的有机溶剂可以相同，也可以不同)①乙酸乙酯、②曱苯、③异丙醚、④丙酮、(D二氯乙烷。本专利技术的有益效果主要体现在反应收率高，产物纯度高，操作简单，反应滤液可循环套用，后处理有机溶剂可回收，适合工业化生产。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围 并不仅限于此实施例1:在250mL的三口瓶中加入90g发烟硫酸，搅拌下继续加入60g发烟 硝酸和30gl,2，3-苯三曱酸。温度緩慢上升，在50 80。C下反应12小时。 反应完全后降温到l(TC,在此温度下保持5小时，抽滤。滤液回收，粗 产品用石油醚洗涤两次后，干燥，得到浅黄色粒状固体13.0g,收率为 35.7%， HPLC纯度为97.8% ,岛津LC-IOA,(选用C18柱(4.6mmx250mm, 5|am)色谱拄；流动相为30% (v/v)的曱醇水溶液(梯度洗脱)；分析时 间20min;检测波长为254nm)数据见表1:表1<table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table>实施例2:在500ml的三口瓶中加入180g发烟硫酸，搅拌下继续加入120g发 烟硝酸和30g 1,2,3-苯三曱酸。温度緩慢上升，在80 ~ 100。C下反应24小 时。反应完全后降温到10°C,在此温度下保持9小时，抽滤。滤液回收， 粗产品用乙酸乙酯洗涤两次后，干燥，得到浅黄色粒状固体22.0g,收率 为60.4%, HPLC纯度为98.3%。实施例3:在500ml的三口瓶中加入150g发烟碌^酸，搅拌下继续加入80g发烟 硝酸和30g 1,2,3-苯三曱酸。温度緩慢上升，在100 ~ 130。C下反应12小 时。反应完全后降温到10°C,在此温度下保持5小时，抽滤。滤液回收， 粗产品用丙酮洗涤两次后，干燥，得到浅黄色粒状固体28.2g,收率为 77.5%, HPLC纯度为98.6%。实施例4:在500ml的三口瓶中加入150g发烟硫酸，搅拌下继续加入90g发烟 硝酸和30gl,2，3-苯三曱酸。温度緩慢上升，在100~ 135。C下反应15小 时。反应完全后降温到10°C,在此温度下保持5小时，抽滤。滤液回收， 粗产品用乙酸乙酯和曱苯各洗涤一次后，干燥，得到浅黄色粒状固体 31.0g,收率为85.2%, HPLC纯度为98.5%。实施例5:在500ml的三口瓶中加入180g发烟硫酸，搅拌下继续加入120g发 烟硝酸和30gl,2,3-苯三甲酸。温度緩慢上升，在120~ 150。C下反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式（Ⅰ）所示的５－硝基－１，２，３－苯三甲酸的合成方法，所述方法包括：以式（Ⅱ）所示的１，２，３－苯三甲酸为原料，在发烟硫酸和发烟硝酸存在下，于５０～１５０℃下进行硝化反应５～２４小时，反应结束后反应液经后处理得到所述５－硝基－１，２，３－苯三甲酸；　＊＊＊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建林，陈维华，喻彪，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]