制备3-溴苯甲醚和3-溴硝基苯的新方法技术

制备３－溴苯甲醚的方法，包括在相转移催化剂（ＰＴＣ）的存在下将３－溴硝基苯脱硝基并甲氧基化以及在发烟硫酸中用溴将硝基苯溴化制备３－溴硝基苯。脱硝基并甲氧基化试剂为一种碱金属的甲醇盐，选自甲醇钠和甲醇钾。甲醇盐的用量为每摩尔３－溴硝基苯１—１．５摩尔。碱金属的甲醇盐可以是预制的固体物或通过相应碱金属的氢氧化物与甲醇反应在原地制备。当使用预制的固体甲醇盐时，碱金属氢氧化物的有效用量为每摩尔３－溴硝基苯１．２—１．７摩尔。反应温度约为４０—８０℃，优选为５０—５５℃。当甲醇盐为原地制备时，碱金属氢氧化物的有效用量为每摩尔３－溴硝基苯２．２—２．４摩尔。反应温度约为５０—８０℃，优选为５５—６５℃。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在相转移催化剂的存在下通过3-溴硝基苯的脱硝基并甲氧基化制备3-溴苯甲醚的方法。在制备MBA的几种已知方法中，最常用的是基于间溴苯酚的甲基化反应。如参见Hewett，J.Chem.Soc.50(1936)和Natelson，Gottfried，J.Amer.Chem.Soc.61，1001(1939)。间溴苯酚本身以间溴苯胺或间氨基苯酚为原料通过重氮化反应制备。Berti等在Ann.Chim49，1237，1248(1959)上报导了由间氨基苯甲醚通过重氮化反应制备MBA的方法。用于工业制备MBA的这些已知方法的主要缺点是它们使用昂贵并且不易得到的原材料。另一个缺点是在重氮化过程中产生大量的废水。本专利技术的目的是提出一种制备MBA新的并且便利的路线，其原料为3-溴硝基苯并能获得收率高和纯度好的MBA。3-溴硝基苯(此后也用BNB表示)可通过几条已知路线来制备。Johnson和Gauerke，在“Organic Synthesis”，Coll.第1卷，123-124页(1956)试验在135-145℃和铁粉的存在下用溴与硝基苯进行溴化反应。BNB的收率为60-75％。Tronov等(Chem.Abstr.558347i和4913133d)对其它几种催化剂进行了测试，通过用溴、硫酸、硝酸和乙酸在83℃下反应4-5小时，或使用溴和催化剂如铝、硫和碲可得到33％的BNB。Derbyshire和Waters在J.Chem.Soc573-577页(1950)报导了可通过与次溴酸进行硝基苯的溴化反应。美国专利第4418228号和J.Org.Chem46，2169-2171页报导了硝基苯与溴酸钾的溴化反应。他们宣称在65％的硫酸中等摩尔的溴酸盐和硝基苯在35℃下反应24小时后可得到BNB，其收率为88％。这种方法的主要缺点是需要相对昂贵并且技术上较难使用的碱金属的溴酸盐。这样，本专利技术的另一个目的是提出一种新的并且便利的制备BNB的方法，通过在发烟硫酸中硝基苯与溴进行溴化反应来克服与使用碱金属溴酸盐相关的问题。本专利技术的其它目的和优点将通过下述方法得到更好的体现。在一个方面，本专利技术的目的在于用来制备3-溴苯甲醚的方法，它包括在相转移催化剂的存在下3-溴硝基苯脱硝基并甲氧基化。根据本专利技术的优选实施方案，脱硝基并甲氧基化的试剂为碱金属的甲醇盐。碱金属的甲醇盐最好从甲醇钠和甲醇钾中选取。根据本专利技术的优选实施方案，甲醇盐的用量为每摩尔3-溴硝基苯1-1.5摩尔。碱金属的甲醇盐可以是预制的固体或通过相应的碱金属的氢氧化物与甲醇原地制备。典型地，当使用预制的固体甲酸盐时，碱金属氢氧化物的有效用量为每摩尔3-溴硝基苯1.2-1.7摩尔。典型的反应温度约为40-80℃。优选反应温度为50-55℃。当甲醇盐为原地制备时，碱金属氢氧化物的有效用量为每摩尔3-溴硝基苯2.2-2.4摩尔。典型反应温度约为50-80℃，优选反应温度为55-65℃。对特定反应条件熟悉的化学工作者可以容易地选取相转移催化剂的浓度。相转移催化剂的示例性而不具有限制性的浓度为起始BNB的20-30％(重量)。合适的相转移催化剂实例包括氯化三丁基甲基铵、氯化四丁基铵、氢氧化四丁基铵、硫酸氢四丁基铵或溴化四丁基铵。技术人员可以容易找出其它合适的PTC。本专利技术的另一个方面涉及制备3-溴硝基苯的方法，它包括在作为反应介质的发烟硫酸中使硝基苯与溴反应。该反应可以任选在碘的存在下进行。少量的碘，如最高用量5％(参照作用物)通常是够用了。参照硝基苯，优选(但不具限制性)碘含量为0-5％(重量)，更优选约为0.2-0.5％(重量)。在本方法中碘作为催化剂，因此少量的碘是够用了。发烟硫酸含有游离的SO3。发烟硫酸中游离SO3的含量典型约为1-65％。然而，根据本专利技术的一个优选实施方案，发烟硫酸含有约15-30％的游离SO3。典型反应温度约为0-100℃。根据本专利技术的一个优选实施方案，反应温度约为20-40℃。可以改变发烟硫酸/硝基苯的重量比，典型地约为1.5-10。根据本专利技术的一个优选实施方案，Br2/硝基苯的摩尔比为0.3-1，更优选为0.4-0.5。根据本专利技术的一个优选实施方案，溴化混合物通过下面方法作进一步处理方法Aa)用水稀释；并b)在大于50℃的温度下进行相分离。方法Ba)用水稀释；并b)冷却并过滤结晶的3-溴硝基苯。方法Ca)用水稀释；b)用有机溶剂萃取3-溴硝基苯；并c)相分离。如技术人员容易理解的那样，在本专利技术的反应中可使用各种溶剂。示例性合适的溶剂包括二氯乙烷、二氯甲烷、甲苯、二甲苯或环己烷。本专利技术的另一个方面包括制备3-溴苯甲醚的方法，它包括以下步骤a)在作为反应介质的发烟硫酸中通过使硝基苯与溴反应制备3-溴硝基苯。b)在相转移催化剂(PTC)的存在下通过3-溴硝基苯的脱硝基并甲氧基化由所述的3-溴硝基苯制备3-溴苯甲醚。通过下面优选实施方案的示例性不具限制性的详细描述来更好地理解本专利技术上面所述和其它的特点及优点。优选实施方案的详细描述3-溴硝基苯的制备通过新的方法制备BNB，它包括在发烟硫酸中，任选在碘的存在下使硝基苯与溴反应。根据本专利技术的一个优选实施方案，发烟硫酸含有约1-65％的游离SO3。优选地，但不具限制性地，发烟硫酸含有约15-30％的游离SO3。由于碘含量的适用范围宽，根据本专利技术的一个优选实施方案，参照硝基苯，碘含量约为0-5％(重量)，优选但不具限制性地为0.2-0.5％(重量)。如本领域技术人员显而易见的那样，本专利技术的方法可在十分宽的温度范围内进行。然而，根据本专利技术的一个优选实施方案，反应温度保持在约0-100℃，更优选在20-40℃。发烟硫酸/硝基苯重量比的变化范围可十分宽。然而，根据本专利技术的一个优选实施方案，发烟硫酸/硝基苯的重量比约为1.5-10。Br2/硝基苯的摩尔比也可以在宽的范围内变化，典型为0.3-1.0。然而，根据本专利技术的一个优选实施方案，Br2/硝基苯的摩尔比为0.4-0.5。可通过以下几种方法进行溴化混合物的后处理a)用水稀释，随后在大于50℃的温度下进行相分离。b)用水稀释，冷却并过滤结晶的粗制BNB。c)用水稀释，随后用一种有机溶剂(二氯乙烷、二氯甲烷、甲苯、二甲苯、环己烷等)萃取粗制BNB并进行相分离。萃取时可以不进行前面的稀释。在这个例子中，在用含有65％游离SO3的发烟硫酸进行补充后，部分使用过的发烟硫酸可以返回后面的溴化反应。可通过蒸馏或用甲醇、乙醇、异丙醇等进行结晶来提纯粗制BNB。基于反应的硝基苯，得到BNB的收率约80％，蒸馏后其纯度为98-99％。3-溴苯甲醚的制备通过BNB中硝基的亲核取代来制备3-溴苯甲醚。BNB的脱硝基并甲氧基化通过在与水不相溶的非极性非质子溶剂的介质中使用有效用量的相转移催化剂(PTC)使BNB与碱金属的甲醇盐如甲醇钠或甲醇钾反应来实施，其中所述溶剂的例子有环己烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、二甲苯以及优选的甲苯。基于初始的BNB，PTC的有效用量为20-30％(重量)。PTC选自季铵盐。尤其适用的相转移催化剂为氯化三丁基甲基铵，氯化四丁基铵、氢氧化四丁基铵、硫酸氢四丁基铵以及特别优选的溴化四丁基铵。建议两种不同的碱金属甲醇盐使用法。第一种方法为使用预制本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备３－溴苯甲醚的方法，包括在相转移催化剂（ＰＴＣ）的存在下３－溴硝基苯脱硝基并甲氧基化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M格尔蒙特，J兹尔博曼，
申请(专利权)人：溴化合物有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]