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背景及概述[1]
4-氯-2,5-二氟苯甲酸(4-chloro-2,5-difluorobenzoicacid)是一种药物中间体,可用于合成促进胰岛素分泌、抑制血液中血糖浓度增加的药物,也可用于合成蛋白质激酶抑制剂的中间体,还可以合成一种异噻唑类衍生物,该物质是一种抗癌药的中间体。
制备[1-2]报道一、A.溴化
在装有球形冷凝管、温度计、电动搅拌器的5L三口烧瓶中加入水g,浓硫酸g(T≤60℃),然后再加入对氟硝基苯90g(0.mol),温度控制38~43℃,分批加入溴酸钾g(0.67mol),反应时间约12小时。加料过程中,跟踪测样,当对硝基氟苯≤2%,产物含量在98%以上时,停止反应,冷却,加入水g,冷至40℃以下,静置分层,下层再水洗,弱碱洗,洗至中性。减压蒸馏得到3-溴-4-氟硝基苯g,产率78.7%,含量98%。熔点:57~59℃,1HNMR(CDCl3)δ(ppm):7.29~8.46(m,3H)。
B.加氢还原
向干燥的高压釜中加入甲醇mL,3-溴-4-氟硝基苯g(0.mol),镍粉15g。然后通入氢气,压力慢慢升至25公斤,温度自然升至80℃,不再吸收氢气,保温半小时,结束反应。降温放料,过滤,蒸去大部分溶剂,冷却结晶得到3-溴-4-氟苯胺g,产率89.8%,含量98%。熔点:34~37℃,沸点:~℃。
MSEI(m/e),(M+),1HNMR(CDCl3)δ(ppm):3.60(brs,2H,NH2),6.20~7.10(m,3H,Ph)。
C.氯化
在装有球形冷凝管、温度计、电动搅拌器的5L三口烧瓶中加入3-溴-4-氟苯胺g(0.mol),N,N-二甲基甲酰胺mL,再把温度升到40℃,分批加氯代丁二酰亚胺g(1.88mol),反应温度控制在40℃(不能太高,否则会产生焦油),跟踪测样含量至90%,停止反应,水洗过滤得6-氯-3-溴-4-氟苯胺湿品g,含量92%,再用70%的甲醇水溶液重结晶含量到98%。
D.重氮化及氟化
在反应瓶中加入6-氯-3-溴-4-氟苯胺g(2.28mol),盐酸g,水g,升温75℃溶解,再降温5℃以下滴加亚硝酸钠的水溶液(亚硝酸钠94g,水g),滴完后保温30分钟,再加入氟硼酸,搅拌1小时,抽滤得固体氟硼酸盐,烘干。在无水反应瓶中投入间二氯苯mL和上面制得的氟硼酸盐,搅拌下升温~℃分解,会有大量的白烟冒出,反应直至只有少量白烟冒出,取样分析产品峰20%停止反应,减压蒸馏,精馏得4-氯-2,5-二氟溴苯g,产率50.5%,含量≥94%。
E.目标物的制备
5L无水四口瓶中投入四氢呋喃78mL,镁丝11g,碘1.7g,先加部分4-氯-2,5-二氟溴苯45.6g(0.mol),用吹风机加热引发反应,待颜色变浅之后(引发后四氢呋喃会逐渐沸腾),温度控制至40~50℃下,再滴入其余的g(3.69mol)的4-氯-2,5-二氟溴苯的.9mLTHF。加完后T=50℃保温2h,直到无原料时为止,降温至0~5℃,慢慢通入二氧化碳,温度控制10℃以下,通到温度不再上升为止,再通30min,用浓盐酸调到强酸性PH<1,蒸出THF后把料倒入水中析出,得固体,碱溶,用CH2ClCH2Cl萃取两次,酸析后,得最终产物4-氯-2,5-二氟苯甲酸g,产率80%。含量98%。熔点:~℃。
1HNMR(DMSO-d6),δ(ppm),10.33(brs,1H),7.72(dd,J=9.1Hz,J=6.2Hz,1H),7.22(dd,J=9.1Hz,J=5.6Hz,1H)。
报道二、2-氯1,4-二氟苯(2)的合成
2,5-二氟苯胺(g,1.0mol)加至2L的四颈瓶中,同时投入mL的盐酸和mL水,在80~90℃搅拌1h成盐后,降温至0~5℃,滴加由NaNO2(72.0g,1.04mol)溶于mL水中形成的溶液,控制滴加速度,使不产生大量红棕色二氧化氮气体为宜。滴加完毕后保温0.5h,滤去少量固体杂质,低温保存备用。在另一个5L的四颈瓶中加入Cu粉(38.1g,0.60mol),搅拌下加入浓盐酸(mL),加毕升温滴加上述重氮液,控制反应温度在70~90℃,滴加完毕后在80℃左右保温1.5h。降温至50℃左右分层后倒去上层水溶液,添加水(约mL)升温,水蒸汽蒸馏出油状粗品。无水硫酸镁干燥后分馏,收集~℃的馏份,得无色透明液体2(81.3g,以2,5-二氟苯胺计摩尔产率为54.7%),纯度99.23%(GC法)。1HNMR(CDCl3),δ/×10-6:7.0~7.3(s,3H,Ar-H);MS,m/z:(分子离子峰),,93,74,63。
2,5-二氟-4-氯溴苯(3)的合成
2(.5g,1.0mol)、无水三氯化铁(4.9g)和碘粒(1.0g)加入带干燥管的2L的四颈瓶中,搅拌下升温至50℃时滴加先少量经浓硫酸干燥后的溴素,若发现有溴化氢气体放出则说明反应已成功被引发。控制在30℃左右滴加完溴素(共g,1.13mol)。加完后保温5h左右结束反应,此时原料剩1%左右、二溴物有1%~2%左右(GC),3的含量为95%(GC)左右。降温,向烧瓶中倒入水(3×mL)洗涤,再用饱和NaHSO3水溶液(3×mL)洗涤去除过量的溴素后得粗品。无水硫酸镁干燥后减压精馏,收集28~32℃/10kPa的馏份,得无色针状晶体3(.7g,以2计摩尔产率为81.6%),纯度99.12%(GC法),mp52.1~53.8℃。1HNMR(CDCl3),δ/×10-6:7.03(m,1H,Ar-H),7.41(m,1H,Ar-H);MS,m/z:(分子离子峰),,,,97,81。
4-氯-2,5-二氟苯甲酸(1)的合成
在强烈搅拌下把THF(mL)、3(11.5g,0.05mol)、镁丝(24.5g,1.05mol)和I2(2g)加到带干燥管的2L四颈瓶中,电吹风加热引发成功后,在25~30℃时滴加溶解在THF(mL)中的3(.5g,0.95mol)。加完保温2h后降温到0℃以下缓慢通入CO2气体,此时剧烈放热,控制温度等温度不再上升后,撤去冰-盐水浴在10℃以下继续通入0.5hCO2气体后结束反应。在此温度下用10%(质量分数)盐酸调至pH值1酸化,静置分取油层,水层用甲苯(3×50mL)萃取。合并油层,减压蒸除油层中大部分溶剂后得固体粗品。用5%(质量分数)的氢氧化钠水溶液溶解固体粗品,甲苯萃取(3×70mL)该溶液去除有机杂质,水层用活性炭脱色,再用10%(质量分数)盐酸调节水层pH1析出固体,抽滤、水洗、烘干,得白色固体1(.1g,以3计摩尔产率为69.1%),纯度为99.16%(HPLC归一化法),mp.3~.6℃(文献:~℃)。1HNMR((CD3)2SO),δ/×10-6:7.82(m,2H,Ar-H),13.75(w,1H,-COOH);MS,m/z:。#医药中间体#
参考文献[1][中国发明,中国发明授权]CN745659.94-氯-2,5-二氟苯甲酸的制备方法
[2]赵昊昱.4-氯-2,5-二氟苯甲酸的合成[J].化学世界,1,52(01):30-32+45.DOI:10.19/j.cnki.-.1.01..