一种取代苯肼及其盐的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种取代苯肼及其盐的新的合成方法，即取代苯基二氮烯类化合物经还原反应生成取代苯肼，其中所用还原剂B选自催化加氢体系、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物中的一种或几种。所得取代苯肼可以进一步酸化制得更容易保存运输的取代苯肼盐。本发明专利技术所述合成方法具有产率高，成本低，反应时间短，工艺操作及后处理简单，三废少，且产生的废水成分单一，便于回收，处理成本低，符合绿色化学要求。总之，本发明专利技术提出的取代苯肼合成方法更适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种取代苯肼及其盐的合成方法
本专利技术涉及一种取代苯肼及其盐的新的合成方法，属于中间体合成

技术介绍
取代苯肼是一类广泛应用于医药、农药、染料领域中非常重要的中间体。目前取代苯肼的合成主要有以下两种方式：(一)以取代苯胺为原料，与亚硝酸钠在酸性介质中低温下进行重氮化反应，生成重氮盐，然后利用氯化亚锡和浓盐酸还原得到相应的取代苯肼。这种工艺的缺点是氯化亚锡毒性大且价格昂贵，对操作者的身体和环境都存在较大的危害，而且工艺会产生大量的废酸水，废渣，处理成本很高，因此不适合大规模工业化生产。(二)以取代苯胺为原料，与亚硝酸钠在酸性介质中低温下进行重氮化反应，生成重氮盐，然后用亚硫酸钾还原生成偶氮磺酸盐，再使用连二亚硫酸钠还原，最后使用盐酸酸化得到相应的取代苯肼盐酸盐。但该工艺必须采用新鲜制备的亚硫酸钾才能获得目标产物，导致生产成本大大提高；而且制备亚硫酸钾所需的二氧化硫气体对人体、环境危害很大，这对生产过程中工人防护设备及操作要求很高，同时对生产设备的密封性和耐腐蚀性等也提出了较高的要求，这无疑将大大增加了环保和工艺设备成本；另外，该工艺过程中用到大量的还原剂，产生较多的酸性、含盐类废水，且多种盐类与焦硫类物质混杂，处理成本很高，难以回收利用；此外，该工艺还需要使用的连二亚硫酸钠比较危险，操作使用过程非常繁琐，产生三废量大，后处理困难，不符合绿色环保化学的概念。由此可见，现有的取代苯肼合成方法要么使用毒性较大的且价格昂贵的试剂，污染环境，要么工艺操作危险，三废量大。因此，工业生产中迫切需要一种新的取代苯肼的合成方法。
技术实现思路
针对现有取代苯肼合成过程中存在的上述问题，本专利技术特提出一种新的取代苯肼及其盐的合成方法，使用一种更加绿色有效的还原体系还原取代苯基二氮烯类化合物得到取代苯肼。本方法具有产率高，成本低，反应时间短，同时工艺操作及后处理简单，三废少，且产生的废水成分单一，便于处理，催化剂回收套用方便，更加符合绿色环保化学要求。总之，本专利技术提出的取代苯肼合成方法更适合大规模工业化生产。本专利技术所述取代苯肼的合成方法具体为：在溶剂中，取代苯基二氮烯类化合物在还原剂B作用下经还原反应生成取代苯肼，所述还原剂B选自催化加氢体系、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物中的至少一种；所述取代苯基二氮烯类化合物结构式如下；式中，X代表氢，磺酸及其盐或酯，亚磺酸及其盐或酯，盐酸，硫酸，磷酸及其盐或酯，亚磷酸及其盐或酯，次磷酸及其盐或酯，甲酸及其盐或酯，氯，溴，碘，硝基；R1、R2、R3、R4、R5各自独立地代表H，C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基，氟，氯，溴，碘；且R1、R2、R3、R4、R5不同时为H。优选地，当R1为C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基时，R4为C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基；或者，当R1、R5各自独立代表C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基时，R3为C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基；或者，R1，R3同时为氟，氯，溴。或者，所述R1、R2、R3、R4、R5各自独立代表C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，C6-C18芳基，氟，氯，溴，碘。作为本专利技术的一个实施方式，当所述R1、R3各自独立的代表氟，氯，溴，碘时，R2、R4、R5均为H。作为本专利技术的又一个实施方式，当所述R1为C1-C5烷氧基，且R4为C1-C5烷基时，R2、R3、R5均为H。作为本专利技术的又一个实施方式，当所述R2为C1-C5烷氧基时，R1、R3、R4、R5均为H。作为本专利技术的又一个实施方式，当所述R2为芳基时，R1、R3、R4、R5均为H。作为本专利技术的又一个实施方式，当所述R1为C1-C5烷氧基，且R4为芳基时，R2、R3、R5均为H。更优选地，所述取代苯肼为2-甲氧基-5-甲基苯肼、2-甲氧基-5-苯基苯肼、3-苯基苯肼、3-甲氧基苯肼、2，4-二氯苯肼。在所述取代苯肼合成方法中，所述催化加氢体系所使用的催化剂选自钯碳，雷尼镍，铂碳，铑碳，，钌碳，铱碳，负载型铜催化剂，负载型镍催化剂中的一种或多种。使用这类催化剂能够更加清洁，后处理更简单，有利于大规模工业化生产。当所述还原剂B为催化加氢体系时，反应需在高压釜内进行，所述氢气的通入量与催化剂用量可根据底物活性的不同而有所差异，就本专利技术而言，通入的氢气使体系优选压力范围0.5MPa-15MPa。在所述取代苯肼合成方法中，所述甲酸盐包括但不限于甲酸铵，甲酸钠，甲酸钾；所述甲酸酯类化合物包括但不限于甲酸甲酯，甲酸乙酯，甲酸丙酯，甲酸异丙酯，甲酸丁酯，甲酸异丁酯。本专利技术采用甲酸、甲酸盐及甲酸酯类化合物作为还原剂具有处理方便，副产物少的特点，有利于大规模工业化生产。所述还原剂B为甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物时，其用量取决于底物的活性，在本专利技术中取代苯基重氮盐与还原剂B的摩尔比1：1至1：20，优选为1：1至1：10。在所述取代苯肼合成方法中，所述还原反应是在溶剂中进行；所述溶剂优选极性溶剂，包含但不限于二甲基亚砜，乙腈，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，环丁砜，聚乙二醇，乙酸乙酯，水，甲醇，乙醇；进一步优选水、醇；更进一步优选水或/和甲醇。在所述取代苯肼合成方法中，所述反应温度在20-150℃之间；优选反应温度为40-120℃。在所述取代苯肼合成方法中，还包括所述取代苯基二氮烯类化合物的制备方法：将还原剂A配制成水溶液，再将取代苯基重氮盐滴加到还原剂A的水溶液中，滴加过程中须控制反应体系温度在-10～10℃之间，控制反应体系pH在4-10之间，然后加热反应生成取代苯基二氮烯类化合物；所述还原剂A选自亚硫酸盐，焦硫酸盐，亚硫酸氢盐中的至少一种。本申请所述取代苯基二氮烯类化合物可直接采用本领域技术人员所掌握的方法制备得到。但采用上述方法制备取代苯基二氮烯类化合物具有工艺操作简单，对合成设备要求低，原料来源广泛等优点，更有利于大规模工业化生产。此外，为了更有利于反应进行，提高产物收率/产率，本申请所述取代苯基二氮烯类化合物结构式中X优选为氢，磺酸及其盐或酯，亚磺酸及其盐或酯，盐酸，硫酸，甲酸及其盐或酯，氯，溴，碘，硝基。在取代苯基二氮烯类化合物合成方法中，所述亚硫酸盐包括但不限于亚硫酸钾，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取代苯肼的合成方法，其特征在于，在溶剂中，取代苯基二氮烯类化合物在还原剂B作用下经还原反应生成取代苯肼，所述还原剂B选自催化加氢体系、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物中的至少一种；所述取代苯基二氮烯类化合物结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种取代苯肼的合成方法，其特征在于，在溶剂中，取代苯基二氮烯类化合物在还原剂B作用下经还原反应生成取代苯肼，所述还原剂B选自催化加氢体系、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类化合物中的至少一种；所述取代苯基二氮烯类化合物结构式如下：式中，X代表氢，磺酸及其盐或酯，亚磺酸及其盐或酯，盐酸，硫酸，磷酸及其盐或酯，亚磷酸及其盐或酯，次磷酸及其盐或酯，甲酸及其盐或酯，氯，溴，碘，硝基；R1、R2、R3、R4、R5各自独立地代表H，C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基，氟，氯，溴，碘；且R1、R2、R3、R4、R5不同时为H。2.根据权利要求1所述的取代苯基的合成方法，其特征在于，当R1为C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基时，R4为C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基；或者，当R1、R5各自独立代表C1-C5烷基，C3-C10环烷基，C2-C10链烯基，C2-C10炔基，C6-C18芳基，C6-C18取代芳基，C7-C19芳烷基、C3-C19杂芳基，C1-C5烷氧基，C3-C10环烷氧基，C2-C10链烯氧基，C6-C18芳氧基，C6-C18取代芳氧基，C7-C19芳烷氧基、C3-C19杂芳氧基时，R3为C6-C18芳基，C6-C18取代芳基...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹代松，陈安军，杨文龙，孙飞，徐格，邹晨，
申请(专利权)人：帕潘纳北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11