[发明专利]一种邻硝基苯酚类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说涉及与一种邻硝基苯酚类化合物的制备方法。 

背景技术

邻硝基苯酚类化合物主要用作染料、医药和有机合成中间体。可用作橡胶防老剂、显影剂、单色pH值指示剂、感光材料等，也是重要的有机合成原料，在化工行业中有着广泛的应用。邻硝基苯酚目前主要以苯酚为原料，经硝酸和硫酸混酸硝化制得，产物为邻位和对位的混和产物，在大多数情况下产物难以分离，此外，由于，由于该法因浓硝酸具有氧化性，将苯酚氧化为醌类化合物，这就导致产物邻硝基苯酚的收率和纯度都很低。过程中需要过量的硝酸和硫酸等强酸作为反应试剂和催化剂，反应过程中放出大量的热，容易造成生产危险，同时在这一过程中产生大量的废气废酸，造成了严重的环境问题。另外，以邻硝基氯苯为原料，与氢氧化钠溶液进行水解反应，再经硫酸酸化、冷却、结晶，分离得到成品，同时该法同样由于使用强酸、强碱而带来一系列严重的安全问题以及环境问题。 

目前含各种取代基的邻硝基苯酚类化合物受限于苯环上取代基的定位规则，导致该类化合物较难区域专一性地合成，如中国专利CN201210463229.X，该专利公开了一种苯酚硝化选择性制备邻硝基苯酚的方法，该专利需要较长的反应步骤才能合成相应的邻硝基苯酚，且不同的取代基涉及的反应步骤不同，没有一个通用的方法合成。 

鉴于以上存在的问题，设计一条通用的，简单的邻硝基苯酚类化合物合成路线显得十分有必要。 

发明内容

为解决现有技术中邻硝基苯酚合成过程中放出大量的热，容易造成生产危险，同时在这一过程中产生大量的废气废酸，造成了严重的环境污染问题，本发明提出了一种合成邻硝基苯酚类化合物的方法，该方法简便，高效。 

本发明是通过以下技术方案实现的：一种邻硝基苯甲酚类化合物的合成方法为以下步骤： 

(1)以苯酚类化合物为原料，原料的结构式如(I)所示： 

其中，R1、R2、R3和R4分别独立选自氢、烷基、烷氧基、酯基、羟基、胺基、卤素、芳香族基团中一种； 

(2)从苯酚类化合物出发，合成2-(苯氧基)吡啶； 

作为优选，步骤(2)的具体步骤为：将苯酚类化合物、磷酸三钾、碘化亚铜、2-吡啶甲酸、2-溴吡啶，在惰性气体保护下加入反应溶剂里，混合物加热至回流反应10～30小时，冷却至室温，反应液萃取所得混合液，有机相经干燥后脱去溶剂，得到固体2-苯氧基吡啶。 

苯酚类化合物与2-溴吡啶的摩尔比为1.2～2∶1； 

反应溶剂选自高沸点溶剂，反应溶剂对苯酚类化合物有较好的溶解性。作为优选，反应溶剂选为DMSO(二甲基亚砜)，苯酚类化合物在反应溶剂中的浓度为0.1N～5.0N； 

磷酸三钾与苯酚类化合物的摩尔比为1.5～3∶1，碘化亚铜与苯酚类化合物的摩尔比为0.01～0.05∶1，苯酚类化合物与2-吡啶甲酸的摩尔比为1∶0.08～0.5。 

作为优选，混合物加热至回流反应24小时，然后加入乙酸乙酯稀释5～10倍后，萃取所得的混合溶液，有机相用无水硫酸钠干燥后，过滤、脱去溶剂，得到固体2-苯氧基吡啶。 

(3)将步骤(2)得到的产物、催化剂、硝化试剂、氧化剂以及有机溶剂依次加入密封耐压容器中，在80℃～130℃油浴中加热反应10～50小时，得到2-(2-硝基苯)氧基吡啶； 

所述催化剂选自二价钯盐，优选为氯化钯，醋酸钯，三氟醋酸钯中的一种，更优选为醋酸钯，特点是产率高、价格相对比较便宜且易于保存和取用。催化剂与步骤(2)得到的2-苯氧基吡啶的摩尔比为1∶5～10，优选为1∶10。 

所述的硝化试剂选自亚硝酸盐，优选为亚硝酸钠，亚硝酸钾，亚硝酸银中一种，更优选为亚硝酸银，与步骤(2)得到的2-苯氧基吡啶的摩尔比为1～4∶1，优选为2∶1。硝化试剂的用量尽管大于反应物的用量，但不会发生过度硝化等 副反应，始终只有高选择性的单硝化产物生成。 

本发明中，氧化剂是必不可少的，选择的氧化剂是无机氧化剂。所述的氧化剂选自过硫酸盐，优选为过硫酸钾或单过硫酸氢钾复合盐，与步骤(2)得到的2-苯氧基吡啶的摩尔比为1～4∶1，优选为2∶1。 

所述的有机溶剂选自低极性有机溶剂；优选为1，2-二氯乙烷(DCE)，1，2-二氯乙烷为介电常数低的溶剂，其沸点相对较高，不易挥发，容易储存。步骤(2)得到的2-苯氧基吡啶在有机溶剂中的浓度为0.1N～2.0N； 

作为优选，加热反应时间为48小时。