专利名称：1-(卤烷氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种l-(卤垸氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物的合成方法。
背景技术：
1 -(卤烷氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物是一种重要的化工中间体，特 别在医药，农药，化妆品等行业有着十分广泛的用途，例如1-(3-氯丙氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯、l-(3-氯丙氧基)-2-乙氧基-5-硝基苯和l-(3-氯丁氧基)-2-甲 氧基-5-硝基苯。
美国专利20050043537公开了以5-硝基愈创木酚钠(2-甲氧基-5-硝基 苯酚钠)和l-溴-3-氯丙烷为原料，在异丙醇中经烷氧基化反应，制备得到 l-(卤烷氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物的方法。该方法需使用对环境和劳 动者不利的有毒有害的有机溶剂异丙醇，且反应废液后处理复杂，劳动保护 条件苛刻，难于应用于大规模工业化生产。
发明内容
本发明的目的是公开一种操作简单，对环境友好的，易于工业化的l-(卤 烷氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物的合成方法。
本发明方法的步骤为在碱性物质的水溶液中，加入2-烷氧基-5-硝基苯 酚或其盐类化合物、卤代烷烃类化合物及相转移催化剂，20-95'C下经垸氧 基化反应即得l-(卤垸氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物。
本发明中，所述的2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物较佳的为2-甲 氧基-5-硝基苯酚、2-乙氧基-5-硝基苯酚、2-丙氧基-5-硝基苯酚、2-丁氧基-5-硝基苯酚、2-苯氧基-5-硝基苯酚、2-苄氧基-5-硝基苯酚或上述物质的盐。其 中，优选2-甲氧基-5-硝基苯酚、2-乙氧基-5-硝基苯酚及上述二者的钠盐。
本发明中，所述的盐较佳的为钠盐。
本发明中，所述的卤代烷烃类化合物较佳的为l-氯-2-溴乙烷、1-氯-2-碘乙烷、1, 2-二溴乙烷、l-氯-3-溴丙烷、l-氯-3-碘丙烷、1， 3-二溴丙烷、1-氯_4-溴丁垸、1_氯_4-碘丁烷、1，4-二溴丁烷、l-氯-5-溴戊垸、l-氯-5-碘戊烷、 1，5-二溴戊垸、l-氯-6-溴己烷、l-氯-6-碘己烷或1，6-二溴己垸。其中，优选 l-氯-3-溴丙垸或1-氯-4-溴丁垸；更优选l-氯-3-溴丙烷。
本发明的优选实例中，最佳的原料组合为2-甲氧基-5-硝基苯酚和1-氯-3-溴丙垸。
本发明中，所述的卤代垸烃类化合物的摩尔量较佳的为所述的2-烷氧基 -5-硝基苯酚或其盐类化合物摩尔量的1.0-5.0倍，更佳的为1.0-1.5倍。
本发明中，所述的碱性物质较佳的选自下列中的一个或多个碳酸钠、 碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化铯和 氢氧化钡。
本发明中，所述的相转移催化剂较佳的为Me4NCl、 Me4NBr、 Me4NI、 Et4NCl、 Et4NBr、 Et4NI 、 n-Bu4NCl 、 n-Bu4NBr、 n-Bu4NI 、 n-Bu4NF 、 PhCH2NEt3Cl 、 PhCH2NEt3Br、 PhCH2NEt3I、 PhCH2NEt3F、 (Me(CH2)17)4NCl、 (Me(CH2)17)4NBr、 (Me(CH2)17)4NF、 (Me(CH2)17)4NI、 (Me(CH2)7)NMe3Cl、 (Me(CH2)7)NMe3Br、 (Me(CH2)7)NMe3I、 (Me(CH2)7)NMe3F 、 (Me(CH2)7)4NCl 、 (Me(CH2)7)4NBr、(Me(CH2)7)4M 、 (Me(CH2)7)4NF 、 PhCH2P(Ph)3Cl 、 PhCH2P(Ph)3Br 、 PhCH2P(Ph)3I 、 PhCH2P(Et)3Br 、 PhCH2P(Et)3Cl 、 PhCH2P(Bu)3Cl 、 PhCH2P(Bu)3Br、 (Me(CH2)7)4PCl、 (Me(CH2)7)4PBr、分子量在200-800的聚 乙二醇类聚合物(PEG)或冠醚类相转移催化剂。所述的冠醚类相转移催化 剂较佳的为二苯并-18-冠醚-6、 12-冠醚-4或15-冠醚-5。其中，优选Bii4NBr、 Bu4NCl。所述的相转移催化剂的加入量较佳的为2-烷氧基-5-硝基苯酚或其 盐类化合物的重量的0.05%-10%，更佳的为0.1%-1%。本发明中，Me为甲 基的简写；Et为乙基的简写；n-Bu为正丁基的简写；Ph为苯基的简写。
本发明中，所述的反应温度较佳的为45-95t:。
本发明中，反应结束后，可冷却至室温(20-35°C)，过滤干燥，即得固 体l-(卤垸氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物。
本发明的积极进步效果在于本发明的方法采用水作为反应介质，避免 了有毒有害的有机溶剂的使用和回收，从而可减少工业三废的排放量，减轻 对自然环境的破坏，是一种环境友好型的合成方法。且本方法操作简单，生 产成本低廉，不仅适用于实验室小规模制备，也适用于工业化大规模生产。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，这些实施例并非是对本发明 范围或精神的限制。
实施例1 l-(3-氯丙氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯的制备
室温(25-30℃)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚(16.8 g, 0.1 mol)、水(IOO mL)、氢氧化钠(1.12 mol)、 1-氯-3-溴丙烷(0.20 mol)，搅拌均匀后加入n-Bii4NBr(8.4mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚重量的0.05%),之后搅 拌加热至2(TC反应直接到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚反应完全。反应结 束后反应液冷却至室温，静置过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为90%。
实施例2 l-(4-氯丁氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g， O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钾(0.05 mol)、 1-氯-4-溴丁烷(0.12 mol)，搅拌 均匀后一加入(CH3)4NCl(19.1mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.1%)， 之后搅拌下加热到45°C并反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应完 全。反应完全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收 率为77%。
实施例3 l-(2-氯乙氧基)-2-乙氧基-5-硝基苯制备
室温(20-25°C )下在反应瓶中依次加入2-乙氧基-5-硝基苯酚钠(20.5 g， 0.1 mol)、水(100毫升)、碳酸钠(0.05 mol)、 1-氯-2-溴乙烷(0.15 mol)，搅拌 均匀后加入Et4NI (205 mg，为2-乙氧基-5-硝基苯酚钠重量的1%)，之后搅拌 下加热到9(TC反应直到TLC跟踪2-乙氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完全后 反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为71%。
实施例4 l-(2-溴乙氧基)-2-丙氧基-5-硝基苯制备
室温(20-25°C )下在反应瓶中依次加入2-丙氧基-5-硝基苯酚(19.6 g, 0.1 mol)、水(150mL)、氢氧化钙(1.15 mol)、 1, 2-二溴乙垸(0.1 mol)，搅拌均匀 后加入(CH3(CH2)7)4NI (48 mg，为2-丙氧基-5-硝基苯酚重量的0.24%)，之后 搅拌下加热到95"C反应直到TLC跟踪2-丙氧基-5-硝基苯酚反应。反应完全 后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为73%。
实施例5 l-(3-氯丙氧基)-2-丁氧基-5-硝基苯制备
室温(20-25°C)下在反应瓶中依次加入2-丁氧基-5-硝基苯酚(21 g， 0.1 mol)、水(IOO mL)、氢氧化锂(1.12 mol)、 l-氯-3-碘丙烷(0.13 mol)，搅拌均 匀后加入(CH3(CH2)7)N(CH3)3F (96 mg，为2-丁氧基-5-硝基苯酚重量的 4.6%)，之后搅拌下加热到35°。反应直到TLC跟踪2-丁氧基-5-硝基苯酚反 应。反应完全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收 率为87%。
实施例6 l-(4-氯丁氧基)-2-苄氧基-5-硝基苯制备
室温(20-25°C )下在反应瓶中依次加入2-苄氧基-5-硝基苯酚钠(26.7 g,
0.1 mol)、水(IOO mL)、氢氧化铯(0.03 mol)、 1-氯-4-碘丁烷(0.5 mol)，搅拌 均匀后加入(Me(CH2)7)4PBr(2.67g，为2-苄氧基-5-硝基苯酚钠重量的10%), 之后搅拌下加热到6(TC并反应直到TLC跟踪2-苄氧基-5-硝基苯酚钠反应。 反应完全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为 83%。
实施例7 l-(5-氯戊氧基)-2-苯氧基-5-硝基苯制备
室温(20-25°C)下在反应瓶中依次加入2-苯氧基-5-硝基苯酚(25.3 g， 0.1 mol)、水(100mL)、氢氧化钡(l.l mol)、 1-氯-5-溴戊烷(0.25 mol)，搅拌均匀 后加入二苯并-18-冠醚-6(955 mg，为2-苯氧基-5-硝基苯酚重量的3.8%),室 温(20-25°C)下反应直到TLC跟踪2-苯氧基-5-硝基苯酚反应。反应完全后 冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为87%。
实施例8 l-(5-氯戊氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g，O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钾(0.03 mol)、 1-氯-5-碘戊烷(0.25 mol)，搅拌 均匀后加入(Me(CH2),7)4NBr (1.91 g，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的10%), 之后搅拌下加热到6(TC并反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。
反应完全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为 80%。
实施例9 l-(2-碘乙氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g,
O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钠(0.02 mol)、 1-氯-2-碘乙烷(0.25 mol)，搅拌 均匀后加入PhCH2P(Ph)3Br (96 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.5%), 室温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完 全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为82%。 实施例10 l-(3-溴丙氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g, O.lmol)、水(150mL)、碳酸钾(0.05 mol)、 1, 3-二溴丙烷(0.25 mol)，搅拌均 匀后加入PhCH2NEt3F (96 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.5%)，室 温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完全
后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为76%。 实施例ll l-(4-溴丁氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g， O.lmol)、水(100mL)、碳酸铯(0.03 mol)、 1, 4-二溴丁烷(0.25 mol)，搅拌均 匀后加入PhCH2P(Et)3Br(96mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.5%)，室 温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完全200610119369.X
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后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为80%。
实施例12 l-(5-溴戊氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g,
O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钠(0.04 mol)、 1， 5-二溴戊烷(0.25 mol)，搅拌 均匀后加入PhCH2P(Bu)3Cl (96 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.5%)， 室温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完 全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为75%。 实施例13 l-(6-溴己氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g, O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钠(0.04 mol)、 1-氯-6-溴己烷(0.25 mol)，搅拌 均匀后加入15-冠醚-5 (96 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.5%)，室 温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完全
后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为83%。 实施例14 l-(6-碘己氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g, O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钠(0.04 mol)、 1-氯-6-碘己烷(0.25 mol)，搅拌 均匀后加入12-冠醚-4 (96 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量的0.5%)，室 温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反应。反应完全
后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收率为74%。 实施例15 l-(6-溴己氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g， O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钠(0.04 mol)、 1， 6-二溴己烷(0.25 mol)，搅拌均匀后加入聚乙二醇(分子量200, 96 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠重量 的0.5%)，室温(30-35°C)下反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚钠反 应。反应完全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到浅黄色固体，收 率为81%。
实施例16 l-(3-氯丙氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯的制备
室温(25-3(TC )下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚(16.8 g， 0.1 mol)、水(IOO mL)、氢氧化钠(U2 mol)、 1-氯-3-溴丙烷(0.20 mol)，搅拌均 匀后加入聚乙二醇(分子量800， 8.4 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚重量的 0.05%),之后搅拌加热至2(TC反应直接到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝基苯酚反 应完全。反应结束后反应液冷却至室温，静置过滤、干燥得到浅黄色固体， 收率为90%。
实施例17 l-(4-氯丁氧基)-2-甲氧基-5-硝基苯制备
室温(30-35°C)下在反应瓶中依次加入2-甲氧基-5-硝基苯酚钠(19.1 g, O.lmol)、水(100mL)、氢氧化钾(0.05 mol)、 1-氯-4-溴丁烷(0.12 mol)，搅拌 均匀后一加入聚乙二醇(分子量600， 19.1 mg，为2-甲氧基-5-硝基苯酚钠 重量的0.1%)，之后搅拌下加热到45'C并反应直到TLC跟踪2-甲氧基-5-硝
基苯酚钠反应完全。反应完全后反应液冷却至室温，静置、过滤、干燥得到 浅黄色固体，收率为77%。
本发明中所使用试剂和原料均市售可得。
权利要求
1.一种1-(卤烷氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物的合成方法，步骤为将2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物和卤代烷烃类化合物于反应温度20-95℃下进行反应，其特征在于反应在碱性物质的水溶液中进行，并加入相转移催化剂。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的2-烷氧基-5-硝基苯酚或 其盐类化合物为2-甲氧基-5-硝基苯酚、2-乙氧基-5-硝基苯酚、2-丙氧基 -5-硝基苯酚、2-丁氧基-5-硝基苯酚、2-苯氧基-5-硝基苯酚、2-苄氧基-5-硝基苯酚或上述物质的盐。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征为所述的盐为钠盐。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的卤代烷烃类化合物为1-氯-2誦溴乙烷、l-氯-2-碘乙烷、1， 2-二溴乙垸、l-氯-3-溴丙烷、l-氯-3-碘 丙烷、1,3-二溴丙烷、l-氯-4-溴丁烷、l-氯-4-碘丁烷、1,4-二溴丁垸、l隱 氯-5-溴戊烷、l-氯-5-碘戊烷、1, 5-二溴戊烷、l-氯-6-溴己烷、l-氯-6-碘 己烷或1,6-二溴己烷。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的2-烷氧基-5-硝基苯酚或 其盐类化合物为2-甲氧基-5-硝基苯酚，所述的卤代烷烃类化合物为1-氯 -3-溴丙烷。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的卤代垸烃类化合物的摩 尔量为所述的2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物摩尔量的1.0-5.0倍。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征为所述的卤代垸烃类化合物的摩 尔量为所述的2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物摩尔量的1.0-1.5倍。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的碱性物质选自下列中的 一个或多个碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化 钙，氢氧化锂，氢氧化铯和氢氧化钡。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的相转移催化剂为Me4NCl、 Me4NBr、 Me4NI、 Et4NCl、 Et4NBr、 Et4NI、 n-Bu4NCl、 n-Bu4NBr、 n-Bu4NI、 n-Bu4NF、 PhCH2NEt3Cl、 PhCH2NEt3Br、 PhCH2NEt3I 、 PhCH2NEt3F 、 (Me(CH2)17)4NCl、 (Me(CH2)17)4NBr、 (Me(CH2)17)4NF、 (Me(CH2)17)4NI、 (Me(CH2)7)NMe3Cl 、(Me(CH2)7)NMe3Br 、 (Me(CH2)7)NMe3I 、 (Me(CH2)7)NMe3F、 (Me(CH2)7)4NCl 、 (Me(CH2)7)4NBr、 (Me(CH2)7)4NI 、 (Me(CH2)7)4NF 、 PhCH2P(Ph)3Cl 、 PhCH2P(Ph)3Br 、 PhCH2P(Ph)3I 、 PhCH2P(Et)3Br 、 PhCH2P(Et)3Cl 、 PhCH2P(Bu)3Cl 、 PhCH2P(Bu)3Br 、 (Me(CH2)7)4PCl、 (Me(CH2)7)4PBr、分子量在200-800的聚乙二醇类聚合 物或冠醚类相转移催化剂。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征为所述的冠醚类相转移催化剂为二苯并-18-冠醚-6、 12-冠醚-4或15-冠醚-5。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的相转移催化剂的加入量 为2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物的重量的0.05%-10%。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征为所述的加入量为2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物的重量的0.1%-1%。
13. 根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的反应温度为45-95t:。
全文摘要
本发明涉及一种1-(卤烷氧基)-2-烷氧基-5-硝基苯类化合物的合成方法，其步骤为在碱性物质的水溶液中，加入2-烷氧基-5-硝基苯酚或其盐类化合物、卤代烷烃类化合物及相转移催化剂，20-95℃下进行反应即得。本发明的方法采用水作为反应介质，避免了有毒有害的有机溶剂的使用和回收，从而可减少工业三废的排放量，减轻对自然环境的破坏，是一种环境友好型的合成方法。且本方法操作简单，生产成本低廉，不仅适用于实验室小规模制备，也适用于工业化大规模生产。
文档编号C07C201/12GK101195578SQ200610119369
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者刘国斌, 张佑球, 李原强 申请人:上海睿智化学研究有限公司