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1、摘 要麦草畏,商品名百草敌或百草畏,化学名为3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸,纯品为白色晶体,是一种高效内吸传导型的除草剂,主要用于旱地农作物除草。主要几种不同的制备方法,工业生产中应用最广泛的为3,6-二氯水杨酸醚化制备麦草畏的方法。2,5-二氯苯酚是3,6-二氯水杨酸制备中重要的原料。通常由2,5-二氯苯胺重氮化后酸性条件下水解制得,也可由1,4-二氯苯催化氧化制得,此外还有1,2,4-三氯苯碱性醇解等方法。2,5-二氯苯酚在精细化工生产中有重要应用,除用作除草剂麦草畏的中间体,还应用于医药、染料等其他领域,在氮肥增效、皮革防腐方面有着重要的应用。本文以2,5-二氯苯胺重氮化水解制备2,5-
2、二氯苯酚为基础,改进合成工艺,以盐酸代替传统硫酸制备重氮盐,对硫酸与原料配比、反应温度、亚硝酸钠的用量等反应条件进行优化,并尝试催化氧化方法合成2,5-二氯苯酚。当2,5-二氯苯胺与硫酸摩尔比达到5:2,反应温度为145,亚硝酸钠与原料摩尔比为1.6-1.8之间,常规蒸馏可得到92.4的收率,高效液相色谱分析纯度为97.5。关键词:麦草畏;2,5-二氯苯胺;2,5-二氯苯酚;2,5-二氯苯甲醚 - -2,5-二氯苯酚的合成新工艺研究The Study on Synthesis of 2,5-Dichlorophenol Abstract Dicamba, which trade name is
3、 Banvel and chemical name is 3,6-dichloro-2-methoxy- benzoic acid. Dicamba is a kind of high efficiency in the absorption of the type of herbicide, and it is mainly used for drill and crop weeding. There are several major methods of preparation. In industrial production, the most widely used methods
4、 is etherifying 3,6-dichlorosilicylic acid to produce Dicamba.2,5-dichlorophenol is an important starting material to prepare 3,6-dichlorosalicylic acid. Generally use the methods of diazotizing and hydrolyzing 2,5-dichloroaniline to produce Dicamba. 1,4-Dichlorobenzene can be also oxidized to 2,5-d
5、ichlorophenol. In addition to that, the method of using 1,2,4-trichlorobenzene to occurs alcoholysis reaction in alkaline environment is also used.2,5-dichlorophenol in fine chemical production has important applications, and also be used in medicine, dyes and other fields. It can be used to make ni
6、trogen fertilizer efficiency and used as leather preservatives.In this paper, 2,5-dichloroaniline was used to diazotize and hydrolyze in the solution of sodium hydroxide to produce 2,5-dichlorophenol, and process was improved. Diazonium salt was prepared of by hydrochloric acid instead of traditiona
7、l sulfuric acid. Optimize the reaction conditions such as the sulfuric acid and raw materials ratio, the reaction temperature, the amount of sodium nitrite and other reaction conditions. And try to synthesize 2,5-dichlorophenol by catalytic oxidation. When the molar ratio of 2,5-dichloroaniline and
8、sulfuric acid reaches to 5: 2, the molar ratio of sodium nitrite and raw material is between 1.6 and 1.8, react at temperature of 145, the yield can reach to 92.4%. Use high performance liquid chromatography to analysis of the purity, and the purity of the results can reach to 9 97.5%.Key Words:Dica
9、mba; 2,5-dichloroaniline; 2,5-dichlorophenol; 2,5-dichloroanisole- -2,5-二氯苯酚的合成新工艺研究目 录摘 要IAbstractII1 文献综述31.1 研究背景及目的31.2 2,5-二氯苯酚的制备方法简介31.2.1 2,5-二氯苯胺重氮化、水解制备2,5-二氯苯酚31.2.2 1,2,4三氯苯碱性水醇解制备2,5-二氯苯酚61.2.3 1,4-二氯苯催化氧化制备2,5-二氯苯酚71.2.4 1,4-二氯苯傅克酰基化、氧化、水解制备2,5-二氯苯酚81.2.5 1,4-二氯苯光催化氧化制备2,5-二氯苯酚91.2.5 反
10、应器101.3 麦草畏的制备111.3.1 以2,5-二氯苯酚为原料合成111.3.2 以1,2,4-三氯苯为原料合成131.3.3 以2-氨基-3,6-二氯苯甲酸为原料合成131.3.4 以2,5-二氯-4-溴苯酚为原料合成141.3 总结及论文研究内容142 实验部分162.1试剂与仪器162.1.1 主要试剂162.1.2 主要仪器162.2 2,5-二氯苯酚的合成172.2.1 2,5-二氯苯胺重氮化172.2.2 2,5-二氯苯胺重氮盐酸盐水解172.3 2,5-二氯苯甲醚的合成183 结果与讨论193.1 重氮化水解合成2,5-二氯苯酚工艺改进193.1.1 重氮化工艺改进193.
11、1.2 水解工艺改进193.1.3 亚硝酸钠用量对实验结果的影响213.1.4 水解温度对实验的影响213.1.5 水蒸气蒸馏对反应的影响213.1.6 产物结构分析223.1.7 废水酸度测定243.1.8 氧化方法制备2,5-二氯苯酚的工艺243.1.9 小结253.2 2,5-二氯苯甲醚的合成工艺263.2.1 反应温度的选择263.2.2 氢氧化钠浓度的选择263.2.3 反应时间的选择273.2.4 硫酸二甲酯273.2.5 产物结构分析283.2.6 小结29结 论30参考文献31附录A 化合物的结构表征33致 谢35 1 文献综述1.1 研究背景及目的麦草畏是安息香酸系除草剂(苯
12、甲酸类),具有内吸传导作用,对一年生或多年生阔叶杂草具有显著防效,且毒性较低。近年来,全球温室效应问题严重,温室气体减排越来越要求严格,化工生产中越发重视环保问题。农业生产中,氯磺隆和甲磺隆等除草剂因对环境污染较大而被禁止或限制使用,毒性较低的农药麦草畏,越来越多的被使用,市场需求日益增加,前景良好。因此,2,5-二氯苯酚的制备对于开发低毒高效的除草剂至关重要。 2,5-二氯苯酚是化工生产中常用的化学物质,主要应用于医药、染料等领域,可用于氮肥增效剂,皮革防腐剂等,最主要的应用是作为麦草畏中间体,合成除草剂。高纯度的 2,5二氯苯酚为白色针状的晶体,具有特殊臭味,长时间放置空气中会慢慢变黄色,
13、颜色逐渐加深。 传统合成方法常以2,5-二氯苯胺为原料,在酸性条件下与亚硝酸钠溶液发生重氮化反应,生成重氮盐,再经酸性水解生成2,5-二氯苯酚。传统的重氮化水解方法中用到大量的浓硫酸,废水处理问题是生产过程中的一大难题。2,5-二氯苯酚在化工有机合成中应用广泛,提高其收率也是化工领域的研究热点。 本课题探索在保障2,5-二氯苯酚稳定收率的情况下,减少浓硫酸与原料的配比,减少酸的使用,降低废酸处理难度,并尝试使用催化氧化方法合成2,5-二氯苯酚。 1.2 2,5-二氯苯酚的制备方法简介1.2.1 2,5-二氯苯胺重氮化、水解制备2,5-二氯苯酚(1)2,5-二氯苯胺的制备 2,5-二氯苯胺白色至
14、浅黄色晶体,是一种常用的染料中间体,可用于合成弱酸性染料红B等,亦可用作氮肥增效剂N-2,5二氯苯基琥珀酰胺酸。有毒,受热可分解出苯胺等毒性气体。常见的合成方法有以对二氯苯为原料,混酸硝化后还原制备。曾丽平1等人以对二氯苯为原料,浓硫酸和浓硝酸混合而成的混酸硝化制备2,5-二氯硝基苯。研究表明,反应温度在60(3)、混酸比为1:1、反应时间为2小时时产率最高,且实验发现,反应前先加入1.7mol底酸(H2SO4)时,反应产率有很大提高。这是因为1,4-二氯苯在发生硝化反应前,可以均匀的分散在底部的硫酸溶液中,滴入混酸液体后,可以充分反应,促进了反应的进行。曾丽平等采用铁粉还原2,5-二氯硝基苯
15、,当铁粉与2,5-二氯硝基苯的摩尔比达到4时反应效果最佳。陆跃进2等以2,5-二氯硝基苯为原料,Raney Ni(0.6g)为催化剂,甲醇(30mL)为溶剂,在高压釜中加氢还原制备2,5-二氯苯胺,并采用双氰胺(0.05g)为脱氯抑制剂。反应温度在60左右时收率可达90%以上。 2,5-二氯硝基苯催化加氢机理如图1.1所示: 图1.1 2,5-二氯苯胺催化加氢反应方程式Fig. 1.1 2,5-dichloroaniline catalytic hydrogenation reaction equation (2)2,5-二氯苯胺重氮化、水解制备2,5-二氯苯酚 2,5-二氯苯胺的氨基化学性质
16、活泼,易发生重氮化反应,在酸性环境中,氨基与亚硝酸钠发生反应,生产重氮硫酸盐,再在浓硫酸存在下酸性水解,生成2,5-二氯苯酚。根据相关文献,重氮化反应也可以在高温下进行,但取代基不同,设备的差异很大3。秦永康4等使用连续化方法制备芳伯胺重氮盐,将芳伯胺与酸的混合溶液,以及亚硝酸钠溶液连续输入到带有冷却装置的管式反应器底部,反应后的产物从顶部流出。反应需要严格控制芳伯胺、硫酸(或盐酸)、亚硝酸钠溶液的比例。 反应方程式如下(图1.2): 图1.2 2,5-二氯苯胺重氮化、水解方程式Fig. 1.2 2,5-dichloroaniline diazotization and hydrolysis
17、equation 章小波5等以2,5-二氯苯胺为原料,经过重氮化反应、水解反应合成麦草畏中间体2,5-二氯苯酚。将预先粉碎的2,5-二氯苯胺固体加入到75左右的浓硫酸中,冷却至-5后,边搅拌边逐渐加入一定量的亚硝酸钠固体。加完反应一段时间,将反应液升温到室温,再在150下将重氮盐溶液滴加到75%的浓硫酸溶液中。滴加完后继续加热至反应完成。冷却析出红色固体,抽滤、重结晶得到2,5-二氯苯酚。 蔡春6也采用类似方法,直接升温水解重氮盐,水蒸气蒸馏出产物。产率高达99。Richard H等人7改进了重氮化的工艺,将98的浓硫酸与2,5-二氯苯胺先于常温下搅拌一小时以上,其中H2SO4与2,5-二氯苯
18、胺的重量配比为4-71。反应结束后,冷却反应混和液至5以下,加入NaNO2固体搅拌5-8小时,2,5-二氯苯胺与NaNO2的摩尔配比为11.0-1.2。这种工艺通过物料替换,使反应条件宽松简便,初始反应物完全溶解于浓硫酸中,均匀液态的混合液与固体亚硝酸钠反应,搅拌没有障碍,反应得以充分进行,反应完成后重氮化的收率可高达85-90。 陆志勋8等对传统方法进行了改进,先将2,5-二氯苯胺溶于浓硫酸后,滴加亚硝酸钠的水溶液制备重氮盐,然后将澄清的重氮盐溶液加热后用泵运输至浓硫酸溶液中,同时用泵运输尿素水溶液以分解多余亚硝酸钠。高温的重氮盐在水解釜中发生水解反应,生成2,5-二氯苯酚。最后产品与水共沸
19、移除釜,得到粗产品。改进后减少了重氮化反应的时间,降低了副反应的可能性。 重氮化水解的方法中使用到大量的硫酸和亚硝酸钠,对设备的腐蚀较为严重,污染环境,能耗较高,未反应的原料难以回收利用和处理。但这种方法往往可以得到较高的产率,减少酸的用量是此种合成方法着重解决的问题。同时2,5-二氯苯胺的较强毒性也给生产带来一定的危险性。 1.2.2 1,2,4三氯苯碱性水醇解制备2,5-二氯苯酚(1)1,2,4-三氯苯的制备9-10 六六六无毒体热解法 六六六无毒体在铁或铁盐离子的存在下,经高温分解,脱去三分子量的HCl。工业生产中,先用热风干燥无毒体,然后高温加热使之成为熔融态(150-160),最终在
20、热解釜中发生热分解反应。 这种方法生成的三氯苯为1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯和1,2,5-三氯苯的混合物,这三种三氯苯的物化性质不同,可以冷却结晶提纯出1,2,4-三氯苯。 该法工艺简单,能耗和成本低,效率高,能HCl(水吸收),对环境的污染较小。但所需制备的1,2,4-三氯苯在产物中的比例较小,只有20左右,资源利用率低。 六六六无毒体石灰乳水解法 将六六六无毒体与石灰乳充分搅拌,103下进行碱性水解,得1,2,4-三氯苯,收率可以达到90。这种方法能耗较高,且有大量副产物,副产物(CaCl2)的回收处理难度较大,不能再利用。 六六六无毒体高压石灰水解法 无毒体与石灰水充分混合,在
21、高温高压下水解。当石灰水过量10时,原料可完全分解为三氯苯,1,2,4-三氯苯的收率高,可达90以上,且没有明显的副反应发生。 六六六无毒体加压烧碱水解法 六六六无毒体与烧碱加压碱性水解制备三氯苯,水解温度在180为宜。此种方法工艺流程短,生产稳定,对设备的腐蚀慢,但生产中使用大量的烧碱,成本较高。苯直接氯化制三氯苯 苯与氯气以FeCl3为催化剂,直接进行氯化反应,苯与氯气的摩尔比为1:3.1时效果最好,反应后冷却混合物,结晶提纯出所需的1,2,4-三氯苯。 六六六曾是生产1,2,4-三氯苯的主要原料,但由于六六六化学性质稳定,在酸、碱和高温条件下都不易分解,也不易被微生物分解,用于农作物对环
22、境污染很大,已被禁用。江苏扬农化工曾从生产二氯苯的三废中分离1,2,4-三氯苯。(2)1,2,4-三氯苯的水解 1,2,4-三氯苯的水解有常压法和加压法两种,常压法设备在常压下操作,危险性小,但乙二醇用量大,难以回收利用;加压法设备投资较高,但生产的产品质量较好,生产收率高,且使用甲醇,价格相对低廉。Richard H. Sehring也以三氯苯为原料,采用基团站位水解的方法制备2,5-二氯苯酚。王玉灿11等研究发现以1,2,4-三氯苯和固体氢氧化钠为原料,在相转移催化剂存在下可碱性水解制备2,5-二氯苯酚。反应过程如图1.3:图1.3 三氯苯碱性水解合成2,5-二氯苯酚Fig. 1.3 Sy
23、nthesis of 2,5-dichlorophenol by basic hydrolysis of trichlorobenzene在高压釜中加入一定量的甲醇和氢氧化钠固体,搅拌溶解后加入聚乙二醇和原料1,2,4三氯苯酚,氮气作为保护气保温反应一段时间,最后蒸馏出甲醇,萃取提纯出产物。此种方法溶剂、相转移催化剂的选择以及水解温度对实验结果影响较大。王玉灿等研究表明甲醇为溶剂,PEG-800为相转移催化剂,160下水解为最佳反应条件。Velsicol Chemical.Corp公司12还以1-溴-2,5-二氯苯为原料,在溶剂中碱性水解制2,5-二氯苯酚,但是此种方法制备成本较高,不适合工业
24、化生产。碱性水解制备2,5-二氯苯酚的方法工艺路线短,方法简单,但是反应过程中使用了大量的酸和碱,工业三废多,并且产物为同分异构体的混合物,分离提纯上难度很大。1.2.3 1,4-二氯苯催化氧化制备2,5-二氯苯酚近年来,强氧化剂催化氧化1,4-二氯苯合成2,5-二氯苯酚的制备方法广泛受到关注。催化氧化的方法中氧化剂和反应溶剂有限,高效催化剂的选择更是研究的主要内容。Scheuerman.Randall.A13用H2O2等催化剂催化氧化对二氯苯,发生羟基化反应生成2,5-二氯苯酚。催化剂五氧化二钒有剧毒性,生产过程中存在较高的危险性,且反应时间较长,需要16个小时左右。 反应方程式如图1.4:
25、 图1.4 对二氯苯氧化合成2,5-二氯苯酚Fig. 1.4 Synthesis of 2,5-dichlorophenol by Oxidation of p-dichlorobenzene 余飞14等研究TS-1(钛硅分子筛)为催化剂,苯与H2O2发生羟基化制备苯酚的反应动力学,这是一种绿色的工艺路线。 张湘宁15等先将稳定剂、催化剂、溶剂等在低温下均匀混合为预混液,然后向预混液中缓慢滴加底物和氧化剂的混合液体。研究表明,该方法提高了底物的利用率以及产物收率,并且反应成本低,适合于工业生产。 潘飞16等研究对二苯酚羟基化的新型催化剂。该新型催化剂以SiO2、Al2O3、TiO2为载体,将钒
26、的化合物溶于离子型低共融混合物中,加入磷酸,制成VPOx(钒磷氧化物),然后通过浸渍法负载在载体上,最后干燥烘焙得到催化剂。制备的催化剂与对二氯苯、醋酸混合后搅拌升温,滴加30的双氧水溶液,30下恒温反应后过滤除去催化剂,加水析出未反应的对二氯苯,再用乙酸乙酯萃取,旋蒸脱除溶剂后得到2,5-二氯苯酚。新型催化剂收率相对较高。 纪传武17等尝试采用铁钒烧结物作为催化剂催化氧化对二氯苯,催化效率明显提高将FexVyOz、辅助剂以一定比例加入到乙酸中,50-65下搅拌,加入过氧乙酸制备成活化液。对二氯苯溶于溶剂,在30下搅拌混合均匀后滴加活化液,反应一段时间。该中方法中的原料和溶剂可用精馏塔精馏回收
27、。纪传武对辅助剂和溶剂进行了优化。选用磷酸、偏磷酸、焦磷酸、多聚磷酸、磷酸二氢钠等几种不同的辅助剂进行试验,发现在相同实验条件下,多聚磷酸作为辅助剂时2,5-二氯苯酚的收率最高,达到74.4。尝试甲酸、乙酸、丙酸、四氢呋喃、50草酸+50乙酸等有机液体作为溶剂,实验结果表明乙酸作为溶剂的收率最高。最终精馏得2,5-二氯苯酚纯度为90.7,回收的乙酸和对二氯苯纯度都在90以上,可以应用于化工生产中。 催化氧化合成路线短,操作相对于简单,几乎对环境无污染,符合当代绿色化工生产的趋势,并且反应选择性高。但很多时候催化效果并不理想,一般的催化剂只能得到10-20的收率。同时催化剂的回收较为困难,难以重
28、复利用。 1.2.4 1,4-二氯苯傅克酰基化、氧化、水解制备2,5-二氯苯酚 王凯18等人以1,4-二氯苯为原料,与乙酰氯发生傅克酰基化反应,生成2,5-二氯苯乙酮,在对苯磺酸为催化剂的条件下,用过氧化氢溶液氧化2,5-二氯苯甲同制备2,5-二氯苯酚乙酸酯(拜耳-维立格反应),最后得到的酯水解制备2,5-二氯苯酚。 反应过程如图1.5: 图1.5 对二氯苯为原料制备2,5-二氯苯酚Fig. 1.5 p-dichlorobenzene as raw material for the preparation of 2,5-dichlorophenol对二氯苯加入到新蒸的乙酰氯中,加入三氯化铝作为
29、催化剂(n(C6H4Cl2):n(AlCl3):n(CH3COCl)=1:4:1.5),100 下反应10 h。酰基化得到的2,5-二氯苯乙酮溶入冰乙酸中,80下用过氧化氢氧化,反应4 h后除去乙酸,用二氯甲烷萃取得有机相并浓缩得到2,5-二氯苯酚乙酸酯。再将2,5-二氯乙酸酯溶于氢氧化钠溶液反应,最后稀硫酸调节pH,得到2,5-二氯苯酚。 这种合成方法三废较少,操作简单,设备要求低,但转化率较低,应用较少。 1.2.5 1,4-二氯苯光催化氧化制备2,5-二氯苯酚Laurence Meunier19等人曾研究1,4-二氯苯在水溶液中的光化学行为,研究发现,在空气饱和水溶液中直接光解1,4-二
30、氯苯,鉴定出几种有机化合物,包括4-氯苯酚、氢醌、羟基苯醌和2,5-二氯苯酚。在缺氧的情况下,后者不形成,并且检测到苯酚,但是观察到4,4-二氯联苯,2,4,5-三氯联苯和三联苯衍生物的意想不到的形成。1,4-二氯苯的光转化可能被NO3-或Fe盐光诱导。主要的主要产物是2,5-二氯苯酚,这是由于没有脱氯的羟基化产生的。 光催化机理如图1.6: 图1.6 光催化对二氯苯制备苯酚机理Fig. 1.6 Photocatalytic mechanism of prepare 2,5-Dichlorophenol by p-dichlorobenzene2,5-二氯苯酚是对二氯苯光催化的主要产物,尽管如
31、此,2,5-二氯苯酚的产率很低,且同时存在多种有机光催化产物,各种有机物不易分离,不适宜工业生产。 1.2.5 反应器工业化生产2,5-二氯苯酚有多种不同的反应器,实际生产时大多根据实际情况调整。主要应用的反应器可以分为两类:釜式反应器和管道式反应器。 (1)釜式反应器 釜式反应器是一种圆筒形反应器,可用于液相单相反应过程,液液、气液、液固、气液固等多项反应过程,器内常设有搅拌装置。按操作方式,釜式反应器可分为以下几类:(1)间歇釜;(2)连续釜;(3)半连续釜式反应器。 基于釜式反应器设备简单,操作灵活等一系类有点,2,5-二氯苯酚的工业化生产中多使用釜式反应器。但是当反应量较大时,釜式反应
32、器的传质传热往往不能满足重氮化。(2)管道反应器 管道反应器是一种连续操作反应器。管道反应器结构多样,可以是单管、多管并联、空管(管式裂解炉)、填充管(如列管式固定床反应器)。管式反应器返混小,单位容积生产能力高,适用于要求转化率较高,或有串联副反应的情况。管式反应器可分段控制温度。 2,5-二氯苯酚的生产中也有使用管道反应器的例子,朱兴一20等以管道反应器代替传统釜式反应器制备2,5-二氯苯酚在管道化反应器中进行重氮化、水解反应,反应效率高,能耗低,生产效率高,并且副产物少,可以实现重氮化、水解连续制备,有很好的工业前景。 1.3 麦草畏的制备麦草畏作为应用广泛的旱地除草剂,合成方法有很多。
33、 1.3.1 以2,5-二氯苯酚为原料合成以2,5-二氯苯酚为原料合成麦草畏是除草剂合成工艺研究的热点,也是实际化工生产中主要的生产方法,国内外在麦草畏的合成方向已经有丰富的研究。 张咏21等采用成盐反应、羧化反应、O-烷基化反应制备麦草畏。具体方法为将2,5-二氯苯酚加入二甲苯中,升温至70,搅拌溶解后加入氢氧化钾,升温反应至无水分蒸出。将制备的酚盐与碳酸钾和催化剂加入到高温釜,通入CO2进行反应,制得水杨酸。向水杨酸中滴加氢氧化钠溶液,升温至100再滴入硫酸二甲酯,保温反应,蒸馏后酸化得到麦草畏固体。反应过程为: (1)2,5-二氯苯酚成盐反应(2) 酚盐羧化反应(3) 水杨酸O-烷基化反
34、应通过优化,以JSY-1作为催化剂,145进行羧化反应,反应收率可达到66.4。王富花22参考前人研究记录了另一种合成方法。将2,5-二氯苯酚溶于氢氧化钠溶液,加入3-卤代丙烯生成6-烯丙基-2,5-二氯苯甲醚,然后在KOH的甲醇溶液中使其异构化生成2-丙烯基-3,6-二氯苯酚,加入硝酸和矾酸铵回流,得到麦草畏。此路线麦草畏收率为32,但是合成路线长,成本较高。 Manfred23先将2,5-二氯苯酚制成酚钾盐后溶在二甲苯中,通入CO2进行高压反应,使之发生羧基化制备3,6-二氯苯甲酸,再进行甲基化生成麦草畏。研究发现羧基化反应过程中加入一定量无水K2CO3可明显提高收率。这种合成方法操作简单
35、,路线短,原料廉价易得。 葛庆余24直接以2,5-二氯苯甲醚为起始原料,与二氯甲基醚进行烷基化反应,水解后得到醛,再经氧化得到麦草畏。过程如图1.7。 图1.7 2,5-二氯苯甲醚制备麦草畏Fig. 1.7 Preparation of Dicamba from 2,5-dichloroanisole 1.3.2 以1,2,4-三氯苯为原料合成 以1,2,4-三氯苯为原料合成麦草畏的工艺其实与以2,5-二氯苯酚为原料合成的原理类似,先以1,2,4-三氯苯为原料合成2,5-二氯苯酚,再进一步合成麦草畏,不过具体工艺中有所不同。 Sidney25等人最早尝试以1,2,4三氯苯为原料合成麦草畏的工艺
36、路线。将三氯苯和NaOH固体溶于甲醇溶液中,高压釜中于190加热反应。反应完毕后冷却反应液,酚钠会析出,抽滤后将酚钠溶于热水,浓盐酸酸化后就得到2,5-二氯苯酚。得到的2,5-二氯苯酚溶于KOH溶液中,加入二甲苯作溶剂脱水蒸馏至无水分蒸出,高压釜中通CO2加热进行烷基化反应制备3,6-二氯水杨酸。最后将制得的3,6-二氯水杨酸溶于NaOH溶液,加入硫酸二甲酯,升温反应得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲酸,即麦草畏。此种路线麦草畏的收率可达到65,操作简单,但2,5-二氯苯酚的合成步骤副反应较多,收率低,分离提纯困难,整个反应路线的总收率仅为24.6。 蒋荣义26等人在上述工艺基础上改进了烷基化的
37、工艺,先将3,6-二氯水杨酸溶于有机溶剂,然后滴加硫酸二甲酯,于100下反应完全后旋蒸除去溶剂,滴加NaOH溶液制得麦草畏钠盐,最终经酸化得到麦草畏。这种方法对环境毒害小,安全性高,工艺清洁,且提高了收率。 1.3.3 以2-氨基-3,6-二氯苯甲酸为原料合成2-氨基-3,6-二氯苯甲酸是一种浅黄色的粉末,在医药中有重要应用,是一种应用广泛的医药中间体。Kim D W27以3,6-二氯苯甲酸为原料,与NaNO2发生重氮化反应制成重氮盐,酸性水解后得到2-羟基-3,6-二氯苯甲酸,再进行甲基化反应制得麦草畏。反应过程如图1.8: 图1.8 以2-氨基-3,6-二氯苯甲酸为原料制备麦草畏Fig. 1.8 Preparation of Dicamba by 2-amino-3,6-dichlorobenzoic acid