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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成领域,具体涉及一种2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法。
技术介绍
1、2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸一般用作合成农药2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酰胺类杀虫剂的中间体。氯虫酰胺是新型邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂,为鱼尼丁受体激活剂,通过调解细胞内钙离子释放从而表现出杀虫作用。这类杀虫剂药效高、广谱、残效期长,与传统杀虫剂不存在交互抗性,对抗性害虫有很好的防效,并且环境相容性好,对哺乳动物很安全;此外,该化合物可以用于合成其他具有生物活性的有机化合物,如药物分子、抗生素、抗炎药物等;也可以用于合成染料中间体。
2、工业上生产2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的工艺主要包括以下几个步骤,1)氯化反应:将甲基苯甲酸与氯化剂反应,一般使用氯气或氯化亚铁(fecl2)等,这个步骤将在苯环上引入氯原子;2)亚甲基化反应:将氯化后的产物与甲基化试剂反应,通常使用甲醇和碱性条件,这个步骤将在苯环上引入甲基基团;3)氨化反应:将亚甲基化后的产物与氨基化试剂反应,一般使用氨气或氨水,这个步骤将在苯环上引入氨基基团;4)中和与结晶:在反应结束后,通过中和反应使反应混合物达到中性,并进行结晶纯化,得到目标产物2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸。此工艺在生产过程中存在着以下缺点:(1)环境影响:生产过程中使用的氯化剂和其他化学试剂可能对环境造成污染,氯气及其衍生物可能对大气和水体造成负面影响,并可能导致有毒物质的释放;(2)安全风险:化学生产过程中可能涉及有害物质的处理和操作。氯气是一种有毒气体,对人体健康有害。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提供一种2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,本方法利用微混合器将原本需要长时间、步骤繁琐的釜式合成工艺改造为连续合成工艺,流程简单,反应时间短,对于设备的温度控制更精确。
2、微反应连续化是指在尺寸为微米和毫米级别的微反应器管道中连续生产化学品及药物的过程。连续流微反应器较好的传热传质性能以及低持液量,具有安全、环保、高效以及能耗低的特点。
3、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
4、一种2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,包括如下步骤:
5、(1) 将底物n-氯代丁二酰亚胺(ncs)溶解于n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中,配制成料液1;将原料2-氨基-3-甲基苯甲酸溶解于dmf中,配制成料液2;
6、(2) 将所述料液1和所述料液2分别泵入微混合器中,混合均匀,得到混合物料;
7、(3) 将所述混合物料输送到加热延时管中进行加热,并维持在反应温度进行反应,得到含反应产物的液体;其中,反应方程式如式ⅰ所示:
8、 式ⅰ;
9、(4) 利用冷却延时管中对所述含反应产物的液体进行淬灭,并维持在冷却温度进行冷却;
10、(5) 利用冰水接取冷却后的含反应产物的液体,析出固体物质,将所述固体物质进行过滤、干燥;
11、(6) 将干燥后的固体物质使用甲醇和水进行重结晶,得到所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸。
12、优选的,在步骤(1)中,所述2-氨基-3-甲基苯甲酸与所述n-氯代丁二酰亚胺的摩尔比为1:(1-1.1)。
13、优选的,在步骤(2)中,所述料液1的流量为2.0~5.0 ml/min;所述料液2的流量为2.0~5.0 ml/min。
14、优选的,在步骤(2)中,所述微混合器为t型微混合器,所述微混合器的分散尺度为250-750μm;所述混合温度为70℃-90℃。
15、优选的,在步骤(3)中,所述反应温度为70℃-90℃,反应时间为1.5 min-5 min。
16、优选的,在步骤(4)中,所述冷却温度为0℃-5℃,冷却时间为1-2 min。
17、优选的,所述步骤(5)包括:利用冰水接取冷却后的含反应产物的液体,析出固体物质,将所述固体物质进行抽滤后,在80℃下干燥至恒重。
18、优选的,所述步骤(6)包括:取干燥后的固体物质,加入甲醇,加热至70℃-75℃至全部固体物质溶解,回流1h-1.5h,再缓慢向溶液中滴加与甲醇等体积的去离子水,搅拌30min-60min后进行过滤,滤饼用冰水洗涤3-4次后,将滤饼在80℃-85℃下进行真空干燥,干燥至恒重,得到所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸。
19、优选的,所述2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的纯度大于等于98%。
20、本专利技术的有益效果是:
21、(1) 采用一步连续合成工艺替代原本需要长时间、步骤繁琐的釜式合成工艺,流程简单,反应周期短,安全性高;(2) 采用了微混合器进行物料混合,两股流体在微混合器内实现快速高效混合,瞬间达到均一的反应状态,反应效率高,放大容易;(3) 连续化反应,易于监测和控制反应进程,采用连续流反应器进行反应,其较小的特征尺寸强化了反应物料的传热传质效果,对于设备的温度控制更加精确,减少了副反应,提高了产品选择性。
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1.一种2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述2-氨基-3-甲基苯甲酸与所述N-氯代丁二酰亚胺的摩尔比为1:(1-1.1)。
3.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述料液1的流量为2.0~5.0 mL/min;所述料液2的流量为2.0~5.0 mL/min。
4.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述微混合器为T型微混合器,所述微混合器的分散尺度为250-750μm;所述混合温度为70℃-90℃。
5.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述反应温度为70℃-90℃,反应时间为1.5 min-5 min。
6.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(4
7.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,所述步骤(5)包括:利用冰水接取冷却后的含反应产物的液体,析出固体物质,将所述固体物质进行抽滤后,在80℃的条件下干燥至恒重。
8. 根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,所述步骤(6)包括:取干燥后的固体物质,加入甲醇,加热至70℃-75℃至全部固体物质溶解,回流1h-1.5h,再缓慢向溶液中滴加与甲醇等体积的去离子水,搅拌30 min-60min后进行过滤,滤饼用冰水洗涤3-4次后,将滤饼在80℃-85℃下进行真空干燥,干燥至恒重,得到所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸。
9.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,所述2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的纯度大于等于98%。
...【技术特征摘要】
1.一种2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述2-氨基-3-甲基苯甲酸与所述n-氯代丁二酰亚胺的摩尔比为1:(1-1.1)。
3.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述料液1的流量为2.0~5.0 ml/min;所述料液2的流量为2.0~5.0 ml/min。
4.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述微混合器为t型微混合器,所述微混合器的分散尺度为250-750μm;所述混合温度为70℃-90℃。
5.根据权利要求1所述的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸的连续合成方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述反应温度为70℃-90℃,反应时间为1.5 min-5 min。
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈安,王法军,王禄,
申请(专利权)人:深圳智微通科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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