专利名称：2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机化工中间体的制备方法，特别是涉及一种2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法。
背景技术：
碘甲磺隆钠盐是近年来开发的高效低毒的麦田除草剂，而2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺是合成碘甲磺隆钠盐的重要中间体。
美国专利US5463081公开了一种以2-乙酰胺基-4-碘-苯甲酸甲酯为起始原料，经过脱羧、重氮化二硫化、磺酰氯化、胺化等4步反应得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的方法。该方法的起始原料2-乙酰胺基-4-碘-苯甲酸甲酯价格昂贵，总体原料成本高，难以工业化生产。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提供一种原料价廉易得，反应操作简单，成本较低且适于工业化生产的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法。
实现本发明的技术方案步骤如下一种2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，具有以下步骤①将对硝基邻磺基苯甲酸与酰氯化剂在DMF有机溶剂中进行生成对硝基邻磺酰氯基苯甲酸的酰氯化反应，再与甲醇在0℃～50℃的温度下进行酯化反应得到2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯；所述酰氯化剂为氯化亚砜、三氯化磷或者三氯氧磷；②将步骤①得到的2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯与氨气在有机溶剂中在10℃～15℃的温度下反应得到2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺；所述的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿或者四氯化碳；③将步骤②得到的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺在Pd/C催化剂下与氢气在有机溶剂中在15℃～25℃的温度下反应得到2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺；所述的有机溶剂为甲醇、无水乙醇或者异丙醇；④将步骤③得到的2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺在酸性介质中与亚硝酸钠溶液在0℃～15℃的温度下进行重氮化反应，再将所得到的重氮盐与碘化剂在50℃～80℃的温度下进行碘代反应得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺；所述的酸性介质为盐酸、硫酸、醋酸或者醋酸与盐酸的混合酸；所述的碘化剂为碘化钾或者碘化钠。
上述步骤①中所述的酰氯化剂为氯化亚砜。
上述步骤①中所述的酯化反应温度为18℃～22℃。
上述步骤②中所述的有机溶剂为二氯甲烷。
上述步骤②中所述的反应温度为0℃～5℃。
上述步骤③中所述的Pd/C催化剂中Pd的含量为9wt％～11wt％。
上述步骤③中所述的有机溶剂为无水乙醇。
上述步骤④中所述的酸性介质为盐酸。
上述步骤④中所述的重氮化温度为0℃～5℃。
上述步骤④中所述的碘化剂为碘化钾。
本发明的反应过程为
本发明具有的积极效果是本发明的方法反应操作简单，原料对硝基邻磺基苯甲酸来源广泛，价格低廉，生产成本较低，适于工业化生产。
具体实施例方式 (实施例1) 本实施例的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，具有以下步骤 ①在500mL的四口烧瓶中加入240mL的酰氯化剂氯化亚砜，搅拌，用冰水浴冷至5℃，分次加入64g纯度为94％的对硝基邻磺基苯甲酸，加完后，滴入5mL的有机溶剂DMF(二甲基甲酰胺)，然后撤去冰浴，加热升温至25℃，再缓慢加热升温至开始回流，而发生生成对硝基邻磺酰氯基苯甲酸的酰氯化反应，回流4h。反应结束后减压蒸馏回收未反应的过量的氯化亚砜，向剩余物料中滴加100mL的甲醇从而发生生成2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯的酯化反应，滴完后，在20℃的温度下搅拌过夜。然后，冰浴析晶，真空抽滤，烘干，得60g浅黄色固体2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯，熔点为88℃～90℃，收率为83％，高效液相色谱(HPLC)仪所测得的纯度为93％(简化表示为HPLC 93％)。
②在500mL的四口烧瓶中加入250mL的有机溶剂二氯甲烷，再加入60g步骤①制得的纯度为93％的2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯，搅拌溶解，冰水浴冷却至0℃～5℃，通入60g的氨气而发生生成2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺的反应。反应结束后加热蒸发出有机溶剂二氯甲烷并回收，水洗剩余物料，抽滤，干燥得50g的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺(HPLC 95％)，熔点为196℃～198℃，MS(m/z)质荷比261(M+)，收率为91％。
③在500mL的四口烧瓶中加入400mL的有机溶剂无水乙醇、25g步骤②制得的纯度为95％的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺以及2g的10％Pd/C催化剂，在20℃的温度下搅拌通入过量的氢气8h进行生成2-甲氧羰基-5-氨基苯磺酰胺的反应。反应后过滤，滤液浓缩，干燥得20g的淡黄色固体2-甲氧羰基-5-氨基苯磺酰胺(HPLC 95％)，熔点为168℃～170℃，MS(m/z)231(M+)，收率为91％。
④在500mL的四口烧瓶中加入44g的酸性介质浓盐酸和200mL的水，搅拌均匀，然后加入68g步骤③制得的2-甲氧羰基-5-氨基苯磺酰胺，搅拌1h，冷水浴冷却至0℃～5℃，滴加60g的亚硝酸钠水溶液(含25g的亚硝酸钠)而发生生成重氮盐的重氮化反应，0.5h滴完后，继续重氮化反应0.5h。接着再滴加80g的碘化剂碘化钾水溶液(含46g的碘化钾)而与重氮盐发生生成2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的碘代反应，1h滴完，加热升温至65℃，再反应1h。反应结束后，用冰水浴冷至0℃而析出2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺晶体，抽滤，水洗，收集固体，干燥得87g的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺(HPLC 95％)，熔点为176℃～177℃，MS(m/z)342(M+)，收率为87％。
(实施例2～实施例5) 实施例2～实施例5的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于步骤①中所采用的酰氯化剂或酯化温度不同，具体见表1。
表1 从表1可以看出，一方面酯化温度过高，对硝基邻磺酰氯基苯甲酸易发生副反应，导致反应收率降低，因此20℃的酯化温度最适宜。另一方面酰氯化剂不同，反应效果也不同，采用氯化亚砜的收率最高。
(实施例6～实施例9) 实施例6～实施例9的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于步骤②中所采用的有机溶剂或反应温度不同，具体见表2。
表2 从表2可以看出，一方面反应温度过高，反应收率略为降低，因此0℃～5℃的反应温度最适宜。另一方面有机溶剂不同，反应效果也不同，采用二氯甲烷的收率最高。
(实施例10～实施例12) 实施例12～实施例14的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于步骤③中所采用的有机溶剂或催化剂不同，具体见表3。
表3 从表3可以看出，一方面10％Pd/C的催化效能比5％Pd/C更好一些。另一方面有机溶剂不同，收率略有不同，采用无水乙醇的收率最高。
(实施例13～实施例17) 实施例13～实施例17的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于步骤④中所采用的酸性介质、重氮化温度或碘化剂不同，具体见表4。
表4 从表4可以看出，采用醋酸和盐酸混合酸与采用盐酸作为反应介质，收率差不多，硫酸作为介质稍低，主要是由于该芳胺的重氮盐较为稳定。但采用醋酸和盐酸混合酸操作比较麻烦，溶剂消耗大，回收困难，因此，重氮化反应采用盐酸为反应介质最佳。重氮化反应温度过高，重氮盐可能分解，也影响反应收率，因此0℃～5℃最适宜。而采用碘化钾或碘化钠作为碘化剂，效果差不多，但碘化钾应用广泛，较易采购。
权利要求
1.一种2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于具有以下步骤
①将对硝基邻磺基苯甲酸与酰氯化剂在有机溶剂DMF中进行生成对硝基邻磺酰氯基苯甲酸的酰氯化反应，再与甲醇在0℃～50℃的温度下进行酯化反应得到2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯；所述酰氯化剂为氯化亚砜、三氯化磷或者三氯氧磷；
②将步骤①得到的2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯与氨气在有机溶剂中在-10℃～15℃的温度下反应得到2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺；所述的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿或者四氯化碳；
③将步骤②得到的2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺在Pd/C催化剂下与氢气在有机溶剂中在15℃～25℃的温度下反应得到2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺；所述的有机溶剂为甲醇、无水乙醇或者异丙醇；
④将步骤③得到的2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺在酸性介质中与亚硝酸钠溶液在0℃～15℃的温度下进行重氮化反应，再将所得到的重氮盐与碘化剂在50℃～80℃的温度下进行碘代反应得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺；所述的酸性介质为盐酸、硫酸、醋酸或者醋酸与盐酸的混合酸；所述的碘化剂为碘化钾或者碘化钠。
2.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤①中所述的酰氯化剂为氯化亚砜。
3.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤①中所述的酯化反应温度为18℃～22℃。
4.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤②中所述的有机溶剂为二氯甲烷。
5.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤②中所述的反应温度为0℃～5℃。
6.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤③中所述的Pd/C催化剂中Pd的含量为9wt％～11wt％。
7.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤③中所述的有机溶剂为无水乙醇。
8.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤④中所述的酸性介质为盐酸。
9.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤④中所述的重氮化温度为0℃～5℃。
10.根据权利要求书1所述的2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，其特征在于步骤④中所述的碘化剂为碘化钾。
全文摘要
本发明公开了一种2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺的制备方法，步骤如下①将对硝基邻磺基苯甲酸与酰氯化剂反应生成对硝基邻磺酰氯基苯甲酸，再与甲醇反应得到2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯；②将2-氯磺酰基-4-硝基苯甲酸甲酯与氨气反应得到2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺；③将2-甲氧羰基-5-硝基苯磺酰胺在Pd/C催化剂下与氢气反应得到2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺；④将2-甲氧羰基-5氨基苯磺酰胺与亚硝酸钠溶液反应，再将所得到的重氮盐与碘化剂反应得到2-甲氧羰基-5-碘代苯磺酰胺。本发明的方法反应操作简单，原料对硝基邻磺基苯甲酸来源广泛，价格低廉，生产成本较低，适于工业化生产。
文档编号C07C311/16GK101768093SQ20101030077
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者孔繁蕾, 王智敏 申请人:江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司