專利名稱：2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機化工中間體的制備方法，特別是涉及一種2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法。
背景技術：
碘甲磺隆鈉鹽是近年來開發(fā)的高效低毒的麥田除草劑，而2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺是合成碘甲磺隆鈉鹽的重要中間體。
美國專利US5463081公開了一種以2-乙酰胺基-4-碘-苯甲酸甲酯為起始原料，經(jīng)過脫羧、重氮化二硫化、磺酰氯化、胺化等4步反應得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的方法。該方法的起始原料2-乙酰胺基-4-碘-苯甲酸甲酯價格昂貴，總體原料成本高，難以工業(yè)化生產(chǎn)。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述問題，提供一種原料價廉易得，反應操作簡單，成本較低且適于工業(yè)化生產(chǎn)的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案步驟如下一種2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，具有以下步驟①將對硝基鄰磺基苯甲酸與酰氯化劑在DMF有機溶劑中進行生成對硝基鄰磺酰氯基苯甲酸的酰氯化反應，再與甲醇在0℃～50℃的溫度下進行酯化反應得到2-氯磺?；?4-硝基苯甲酸甲酯；所述酰氯化劑為氯化亞砜、三氯化磷或者三氯氧磷；②將步驟①得到的2-氯磺?；?4-硝基苯甲酸甲酯與氨氣在有機溶劑中在10℃～15℃的溫度下反應得到2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺；所述的有機溶劑為二氯甲烷、氯仿或者四氯化碳；③將步驟②得到的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺在Pd/C催化劑下與氫氣在有機溶劑中在15℃～25℃的溫度下反應得到2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺；所述的有機溶劑為甲醇、無水乙醇或者異丙醇；④將步驟③得到的2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺在酸性介質中與亞硝酸鈉溶液在0℃～15℃的溫度下進行重氮化反應，再將所得到的重氮鹽與碘化劑在50℃～80℃的溫度下進行碘代反應得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺；所述的酸性介質為鹽酸、硫酸、醋酸或者醋酸與鹽酸的混合酸；所述的碘化劑為碘化鉀或者碘化鈉。
上述步驟①中所述的酰氯化劑為氯化亞砜。
上述步驟①中所述的酯化反應溫度為18℃～22℃。
上述步驟②中所述的有機溶劑為二氯甲烷。
上述步驟②中所述的反應溫度為0℃～5℃。
上述步驟③中所述的Pd/C催化劑中Pd的含量為9wt％～11wt％。
上述步驟③中所述的有機溶劑為無水乙醇。
上述步驟④中所述的酸性介質為鹽酸。
上述步驟④中所述的重氮化溫度為0℃～5℃。
上述步驟④中所述的碘化劑為碘化鉀。
本發(fā)明的反應過程為
本發(fā)明具有的積極效果是本發(fā)明的方法反應操作簡單，原料對硝基鄰磺基苯甲酸來源廣泛，價格低廉，生產(chǎn)成本較低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式 (實施例1) 本實施例的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，具有以下步驟 ①在500mL的四口燒瓶中加入240mL的酰氯化劑氯化亞砜，攪拌，用冰水浴冷至5℃，分次加入64g純度為94％的對硝基鄰磺基苯甲酸，加完后，滴入5mL的有機溶劑DMF(二甲基甲酰胺)，然后撤去冰浴，加熱升溫至25℃，再緩慢加熱升溫至開始回流，而發(fā)生生成對硝基鄰磺酰氯基苯甲酸的酰氯化反應，回流4h。反應結束后減壓蒸餾回收未反應的過量的氯化亞砜，向剩余物料中滴加100mL的甲醇從而發(fā)生生成2-氯磺?；?4-硝基苯甲酸甲酯的酯化反應，滴完后，在20℃的溫度下攪拌過夜。然后，冰浴析晶，真空抽濾，烘干，得60g淺黃色固體2-氯磺?；?4-硝基苯甲酸甲酯，熔點為88℃～90℃，收率為83％，高效液相色譜(HPLC)儀所測得的純度為93％(簡化表示為HPLC 93％)。
②在500mL的四口燒瓶中加入250mL的有機溶劑二氯甲烷，再加入60g步驟①制得的純度為93％的2-氯磺?；?4-硝基苯甲酸甲酯，攪拌溶解，冰水浴冷卻至0℃～5℃，通入60g的氨氣而發(fā)生生成2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺的反應。反應結束后加熱蒸發(fā)出有機溶劑二氯甲烷并回收，水洗剩余物料，抽濾，干燥得50g的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺(HPLC 95％)，熔點為196℃～198℃，MS(m/z)質荷比261(M+)，收率為91％。
③在500mL的四口燒瓶中加入400mL的有機溶劑無水乙醇、25g步驟②制得的純度為95％的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺以及2g的10％Pd/C催化劑，在20℃的溫度下攪拌通入過量的氫氣8h進行生成2-甲氧羰基-5-氨基苯磺酰胺的反應。反應后過濾，濾液濃縮，干燥得20g的淡黃色固體2-甲氧羰基-5-氨基苯磺酰胺(HPLC 95％)，熔點為168℃～170℃，MS(m/z)231(M+)，收率為91％。
④在500mL的四口燒瓶中加入44g的酸性介質濃鹽酸和200mL的水，攪拌均勻，然后加入68g步驟③制得的2-甲氧羰基-5-氨基苯磺酰胺，攪拌1h，冷水浴冷卻至0℃～5℃，滴加60g的亞硝酸鈉水溶液(含25g的亞硝酸鈉)而發(fā)生生成重氮鹽的重氮化反應，0.5h滴完后，繼續(xù)重氮化反應0.5h。接著再滴加80g的碘化劑碘化鉀水溶液(含46g的碘化鉀)而與重氮鹽發(fā)生生成2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的碘代反應，1h滴完，加熱升溫至65℃，再反應1h。反應結束后，用冰水浴冷至0℃而析出2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺晶體，抽濾，水洗，收集固體，干燥得87g的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺(HPLC 95％)，熔點為176℃～177℃，MS(m/z)342(M+)，收率為87％。
(實施例2～實施例5) 實施例2～實施例5的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于步驟①中所采用的酰氯化劑或酯化溫度不同，具體見表1。
表1 從表1可以看出，一方面酯化溫度過高，對硝基鄰磺酰氯基苯甲酸易發(fā)生副反應，導致反應收率降低，因此20℃的酯化溫度最適宜。另一方面酰氯化劑不同，反應效果也不同，采用氯化亞砜的收率最高。
(實施例6～實施例9) 實施例6～實施例9的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于步驟②中所采用的有機溶劑或反應溫度不同，具體見表2。
表2 從表2可以看出，一方面反應溫度過高，反應收率略為降低，因此0℃～5℃的反應溫度最適宜。另一方面有機溶劑不同，反應效果也不同，采用二氯甲烷的收率最高。
(實施例10～實施例12) 實施例12～實施例14的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于步驟③中所采用的有機溶劑或催化劑不同，具體見表3。
表3 從表3可以看出，一方面10％Pd/C的催化效能比5％Pd/C更好一些。另一方面有機溶劑不同，收率略有不同，采用無水乙醇的收率最高。
(實施例13～實施例17) 實施例13～實施例17的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于步驟④中所采用的酸性介質、重氮化溫度或碘化劑不同，具體見表4。
表4 從表4可以看出，采用醋酸和鹽酸混合酸與采用鹽酸作為反應介質，收率差不多，硫酸作為介質稍低，主要是由于該芳胺的重氮鹽較為穩(wěn)定。但采用醋酸和鹽酸混合酸操作比較麻煩，溶劑消耗大，回收困難，因此，重氮化反應采用鹽酸為反應介質最佳。重氮化反應溫度過高，重氮鹽可能分解，也影響反應收率，因此0℃～5℃最適宜。而采用碘化鉀或碘化鈉作為碘化劑，效果差不多，但碘化鉀應用廣泛，較易采購。
權利要求
1.一種2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于具有以下步驟
①將對硝基鄰磺基苯甲酸與酰氯化劑在有機溶劑DMF中進行生成對硝基鄰磺酰氯基苯甲酸的酰氯化反應，再與甲醇在0℃～50℃的溫度下進行酯化反應得到2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯；所述酰氯化劑為氯化亞砜、三氯化磷或者三氯氧磷；
②將步驟①得到的2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯與氨氣在有機溶劑中在-10℃～15℃的溫度下反應得到2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺；所述的有機溶劑為二氯甲烷、氯仿或者四氯化碳；
③將步驟②得到的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺在Pd/C催化劑下與氫氣在有機溶劑中在15℃～25℃的溫度下反應得到2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺；所述的有機溶劑為甲醇、無水乙醇或者異丙醇；
④將步驟③得到的2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺在酸性介質中與亞硝酸鈉溶液在0℃～15℃的溫度下進行重氮化反應，再將所得到的重氮鹽與碘化劑在50℃～80℃的溫度下進行碘代反應得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺；所述的酸性介質為鹽酸、硫酸、醋酸或者醋酸與鹽酸的混合酸；所述的碘化劑為碘化鉀或者碘化鈉。
2.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟①中所述的酰氯化劑為氯化亞砜。
3.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟①中所述的酯化反應溫度為18℃～22℃。
4.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟②中所述的有機溶劑為二氯甲烷。
5.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟②中所述的反應溫度為0℃～5℃。
6.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟③中所述的Pd/C催化劑中Pd的含量為9wt％～11wt％。
7.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟③中所述的有機溶劑為無水乙醇。
8.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟④中所述的酸性介質為鹽酸。
9.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟④中所述的重氮化溫度為0℃～5℃。
10.根據(jù)權利要求書1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，其特征在于步驟④中所述的碘化劑為碘化鉀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制備方法，步驟如下①將對硝基鄰磺基苯甲酸與酰氯化劑反應生成對硝基鄰磺酰氯基苯甲酸，再與甲醇反應得到2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯；②將2-氯磺?；?4-硝基苯甲酸甲酯與氨氣反應得到2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺；③將2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺在Pd/C催化劑下與氫氣反應得到2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺；④將2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺與亞硝酸鈉溶液反應，再將所得到的重氮鹽與碘化劑反應得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺。本發(fā)明的方法反應操作簡單，原料對硝基鄰磺基苯甲酸來源廣泛，價格低廉，生產(chǎn)成本較低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C311/16GK101768093SQ20101030077
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權日2010年1月27日
發(fā)明者孔繁蕾, 王智敏 申請人:江蘇省農(nóng)用激素工程技術研究中心有限公司