[发明专利]一种合成硝基联苯类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成硝基联苯类化合物的方法，特别是涉及一种通过C-H活化合成硝基联苯类化合物的方法。

技术背景

啶酰菌胺是由德国巴斯夫公司开发的新型烟酰胺类杀菌剂，主要用于防治白粉病、灰霉病、各种腐烂病、褐腐病和根腐病等，该产品已于2004年在英国、德国和瑞士登记。啶酰菌胺属于线粒体呼吸链中琥珀酸辅酶Q还原酶抑制剂，对孢子的萌发有很强的抑制能力,且与其它杀菌剂无交互抗性。

合成啶酰菌胺的重要中间体是如下式（II）所示的2-胺基联苯（目前现有技术中通常由相应的硝基化合物还原得到），该中间体的合成方法已被专利WO9733846、CN102143935和WO2006136135报道：

已报道的合成方法主要包括以下三种路径：

路径一：

路径二：

路径三：

在上述方法中，路径一采用suzuki偶联方法构建联苯骨架。该方法的其中一个原料芳基硼酸化合物需要经过多个步骤合成，合成步骤中也涉及低温过程。因此芳基硼酸类化合物的高成本使硝基联苯中间体工业成本较高；路径二利用偶氮盐为原料，避免了使用钯化合物等催化剂，但是目标产物的收率很低，后处理也比较繁琐，相关专利中所公开的提纯方法是经过柱层析得到目标产物也不适合工业化；路径三避免了芳基硼酸原料的使用，而是使用制备芳基硼酸的前体—芳基卤类化合物。但专利报道的方法仅涉及毫克级的合成，而且反应时间长，后处理使用柱层析方法无法实现工业化等缺点。另外，该专利强调在反应过程中需加入过量的分子筛除去体系中的痕量水，也造成了该方法即使应用于工业化也会带来较多的废渣问题。

为了降低硝基联苯的合成成本，势必需要探寻一种利用易得廉价的原料来合成该中间体的方法。另一方面也需要一种简单具有可操作性的后处理方法来提纯该中间体。

而碳氢键活化是近年来发展迅速的热门领域，其策略是以碳氢键代替传统偶联反应中的碳金属键或碳卤键，即从普通芳环出发的交叉偶联反应。该策略具有原子经济性等优势，在工业应用上具有良好的前景。

本发明就是在上述两方面的背景下，利用C-H键活化的手段，以廉价易得的原料为基础实现的硝基联苯类化合物的合成。

发明内容

为克服现有技术所存在的制备硝基联苯所普遍存在的原料难以获得、产物收率低、纯度低以及难以实现工业化等缺陷，本发明提供一种合成硝基联苯类化合物的新方法，所述方法以市场上易得的化工产品硝基苯和取代卤苯作为原料，利用C-H活化手段，实现了啶酰菌胺的关键中间体2-硝基联苯及其结构类似物的合成，而且利用提纯方法-重结晶实现了该中间体的提纯。

具体而言，本发明涉及一种2-硝基联苯类化合物的合成方法，其特征在于，反应式如下：

其中X基团为氯、溴或碘；R基团为直链或支链的烷基、酰基、硝基、氰基、卤素或芳族基团；催化剂为钯、钌或铱的化合物或零价配合物；所涉及的配体为含磷、氮原子的配体；碱为钠、钾或铯的碳酸化物、磷酸化物或氢氧化物；所述反应式的溶剂为反应介质溶剂，其为非质子极性溶剂；催化剂用量为取代卤苯的0.001mol%至50mol%当量；配体用量为取代卤苯的0.002mol%至100mol%当量；碱的用量为取代卤苯的70mol%-300mol%当量；反应介质溶剂用量为取代卤苯的400-600%当量；硝基苯用量为取代卤苯的200mol%-400mol%当量；

所述反应步骤如下：

步骤（1）：向反应器皿中加入反应介质溶剂，在搅拌状态下依次加入硝基苯、碱、催化剂、配体和取代卤苯；然后在50-200℃下反应24-48小时后，过滤除去不溶物，减压蒸馏去除反应介质溶剂得到粗品；

步骤（2）：提纯：向粗品中加入粗品重量2-4倍量的C4以下的醇类作为重结晶溶剂，在搅拌状态下加热回流0.5小时后，过滤除去不溶物，滤液冷却至室温析晶，然后过滤得到固体即为目标产物。

优选地，碱的用量为取代卤苯的85mol%-150mol%。

优选地，所述R基团为氯、溴、碘、苯基、取代的苯基、甲基、乙基以及直链、支链的烷基、酰基、硝基、氰基和杂芳环基团；

优选地，所述催化剂为醋酸钯、溴化钯、三苯基膦钯和乙酰丙酮钯，优选地，所述催化剂的用量为0.01mol%至10mol%；