一种3-硝基异烟酸甲酯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种3

【技术实现步骤摘要】
一种3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成方法


[0001]本专利技术涉及医药、农药中间体的合成领域，具体涉及一种3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成方法。

技术介绍

[0002]一般来说，芳香族底物在亲核取代方面非常不活泼。然而，邻位或对位具有强吸电子基团的化合物，它能加速离去。在脂肪族体系中通常不会丢失的硝基，在亲核取代反应中是一种特别好的离去基团。3
‑
硝基异烟酸甲酯中的硝基基团，因为吡啶基芳族系统与稳定的羰基阴离子相结合形成邻位基团3
‑
硝基取代基是一个好的离去基团。3
‑
硝基异烟酸甲酯中的硝基在亲核取代反应中，不仅可被烷基化，产生新C
‑
C键，构建更多复杂碳骨架；还可被杂原子氧、氮、硫和氟化物取代产生很多新产品。因此，3
‑
硝基异烟酸甲酯在有机合成方面有着广泛的应用。但有关3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成报道却很少，现有文献报道都是异烟酸甲酯用五氧化二氮硝化得到，但N2O5是很不稳定的，纯品在室温下易升华，受日光照射则爆炸；在室温下有升华现象，随着温度的上升，白色晶体逐渐变为浅黄、橘黄，甚至棕褐色，45℃左右呈液态并分解释放出氧气和二氧化氮等，若遇高温或可燃性物质，就会发生爆炸。鉴于五氧化二氮的危险性，目前没有规模生产，只能在实验室小量的现做现用，存在不能规模化生产和温度高容易发生危险等缺陷。因此，避开用五氧化二氮合成3
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硝基异烟酸甲酯的方法，亟需寻找一种反应条件温和、安全，适合工业规模化生产的新方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种反应条件温和、安全，收率高且适合工业规模化生产的3
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硝基异烟酸甲酯的合成方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：
[0005](1)将2
‑
氯
‑5‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶或2
‑
氯
‑3‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶溶于溶剂中，然后加入第一氧化剂，反应得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸；
[0006](2)将2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸加入氯化剂或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸加入氯化剂，与醇反应得到相对应的2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸酯；
[0007](3)将2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸酯和还原性试剂反应得到3
‑
硝基异烟酸酯。
[0008]进一步，步骤(1)的具体过程为：将2
‑
氯
‑5‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶或2
‑
氯
‑3‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶加入溶剂中，搅拌溶清后，控制温度在T1下，慢慢加入或通入第一氧化剂，控制温度在T2下反应，反应完全后，反应混合物倒入冰水中，控制温度不高于T3，形成沉淀，将沉淀过滤，水洗，烘干，得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸。
[0009]进一步，所述的T1为0℃≤T1≤100℃；所述的T2为30℃≤T2≤140℃；所述的T3为0℃≤T3≤40℃。
[0010]进一步，所述的第一氧化剂为氧气、空气、重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾或硝酸；当所述的氧化剂为氧气或空气时，同时加入催化剂，所述的催化剂为乙酸钴、乙酰内酮钴、碳酸铯的一种或几种混合物。
[0011]进一步，步骤(2)的具体过程为：将2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸加入非质子溶剂中，然后控制温度在T4下，慢慢滴加入第二氯化剂，加毕，控制温度在T5下继续反应完全，反应完全，温度降至T6后，慢慢滴加入醇，控制温度不高于T7，加毕，控制温度不高于T7继续反应1小时；然后，倒入冰水中，用碱中和，用二氯甲烷萃取3次，合并有机相，饱和食盐水萃取有机相一次，无水硫酸钠干燥，脱溶，得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸酯。
[0012]进一步，所述的T4为0℃≤T4≤50℃；所述的T5为30℃≤T5≤100℃；所述的T6为
‑
10℃≤T6≤20℃；所述的T7为：
‑
5℃≤T7≤25℃。
[0013]进一步，所述的第二氯化剂为氯化亚砜、三氯氧磷、三氯化磷、草酰氯、磺酰氯或苯基磷酰二氯；所述的醇为甲醇、乙醇、异丙醇、伯醇、仲醇或叔醇。
[0014]进一步，步骤(3)的具体过程为：将2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸酯常温下溶入有机酸中后，在温度T8下，缓慢加入铜粉，加毕，在温度T8下继续反应15分钟，蒸去有机酸，残余物倒入冷水中，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，饱和食盐水清洗，无水硫酸钠干燥，脱溶，得到3
‑
硝基异烟酸甲酯。
[0015]进一步，所述的T8为80℃≤T8≤200℃。
[0016]进一步，所述的有机酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、丙酸、丁二酸、草酸、柠檬酸、醋酸、苯甲酸或水杨酸。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术公开了一种3
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硝基异烟酸甲酯的合成方法，合成路线以2
‑
氯
‑5‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶或2
‑
氯
‑3‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶为原料，经过氧化得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸，然后再酯化得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸甲酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸甲酯，最后，还原脱氯得到3
‑
硝基异烟酸甲酯。本专利技术选用的工艺路线简单，反应条件温和、安全，适合规模化生产，具有较大的实施价值和社会经济效益。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1合成的3
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硝基异烟酸甲酯的核磁共振图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3
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硝基异烟酸甲酯的合成方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将2
‑
氯
‑5‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶或2
‑
氯
‑3‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶溶于溶剂中，然后加入第一氧化剂，反应得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸；(2)将2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸加入氯化剂或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸加入氯化剂，与醇反应得到相对应的2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸酯；(3)将2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸酯或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸酯和还原性试剂反应得到3
‑
硝基异烟酸酯。2.根据权利要求1所述的一种3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成方法，其特征在于：步骤(1)的具体过程为：将2
‑
氯
‑5‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶或2
‑
氯
‑3‑
硝基
‑4‑
甲基吡啶加入溶剂中，搅拌溶清后，控制温度在T1下，慢慢加入或通入第一氧化剂，控制温度在T2下反应，反应完全后，反应混合物倒入冰水中，控制温度不高于T3，形成沉淀，将沉淀过滤，水洗，烘干，得到2
‑
氯
‑5‑
硝基异烟酸或2
‑
氯
‑3‑
硝基异烟酸。3.根据权利要求2所述的一种3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成方法，其特征在于：所述的T1为0℃≤T1≤100℃；所述的T2为30℃≤T2≤140℃；所述的T3为0℃≤T3≤40℃。4.根据权利要求2所述的一种3
‑
硝基异烟酸甲酯的合成方法，其特征在于：所述的第一氧化剂为氧气、空气、重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾或硝酸；当所述的氧化剂为氧气或空...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡启军，柴斌，石博，柴博，
申请(专利权)人：山西永津集团有限公司，
类型：发明
国别省市：