[发明专利]一种间硝基苯甲腈制备方法及其应用

说明书

本发明涉及有机合成领域，尤其涉及IPC C07D213领域，更具体地，涉及一种间硝基苯甲腈制备方法及其应用。以间硝基苯甲酸作为原料，在微通道反应器中进行酰氯化、酰胺化、脱水反应得到间硝基苯甲腈。与传统工艺相比，在大大缩短反应时间的同时，还能提高反应过程的安全性和反应物的收率，且原料价格低廉，经济性高。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，尤其涉及IPC C07D213领域，更具体地，涉及一种间硝基苯甲腈制备方法及其应用。

背景技术

间硝基苯甲腈是一种有机化合物，多用做医药、农药中间体，也可用做有机合成中间体，来合成盐酸咪唑苯脲、二丙酸咪唑苯脲等药用化学品。但是其价格昂贵，限制了其应用。

现有技术中对于间硝基苯甲腈的制备鲜有报道，申请公布号为CN106883147A的专利申请文件，公开了一种五氟苯甲腈的制备方法，以2,6-二氯-3-氟苯乙酮为原料，经腈化、氯化和氟化制备了五氟苯甲腈，该制备方法虽然产物收率高，但其所用时间长，限制了其应用。

CN109320433A公开了4-三氟甲基苯甲腈的制备方法，以4-三氟甲基氯苯为原料、以廉价易得的4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽为配体，催化剂用量小，虽然该制备方法具有一定的经济性，但是制备时间过长，且收率不高。

因此，需要研发一种间硝基苯甲腈的制备方法，制备时间短的同时，收率高，且原料价格低廉，具有一定的经济性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面，提供了一种间硝基苯甲腈制备方法，包括以下步骤；

S1.将间硝基苯甲酸和卤代物分别溶于极性溶剂中，得到间硝基苯甲酸溶液和卤代物溶液；

S2.设定微通道反应器反应温度；

S3.用流量泵调节间硝基苯甲酸溶液的体积流速为20-30mL/min，卤代物溶液的体积流速为25-35mL/min，含氮有机物的体积流速为0.01-0.05mL/min，反应时间80-200s后，停止通入原料；

S4.将微通道反应器内温度降至0-5℃后，往微通道反应器内以25-35mL/min的流速通入氨气，直至微通道反应器内的pH值为7-9，停止通氨气；

S5.升高微通道反应器的反应温度至80-150℃，往微通道反应器内继续通入卤代物溶液，反应5-20min后，降温至20-30℃；

S6.将步骤S5中反应产物混合液取出，经氢氧化钠水溶液调节pH值为7-8，经蒸馏脱溶后得间硝基苯甲腈固体。

在步骤S4的酰胺化反应中，申请人发现，通入氨气能够使得反应快速进行的同时，还能提高酰胺的收率。这可能是由于一方面，氨气可以溶于三氯甲烷中，使得环境为弱碱性，间硝基苯甲酰氯在碱性条件下与氨气反应，氨基取代间硝基苯甲酰氯上的氯原子生成间硝基苯甲酰胺，另一方面，由于氨气可以与生成的氯化氢反应，促使平衡正向移动，从而加快了生成间硝基苯甲酰胺的速率。但是酰胺化反应为放热反应，而温度升高会使得氨气逸出，无法与间硝基苯甲酰氯反应，因此选用微通道反应器进行反应，控制温度在0-5℃，在反应过程中，即使是放热反应，微通道反应器也能将反应放出的热量迅速传导出去，不会影响反应的进行，从而提高了间硝基苯甲酰胺的收率。

优选的，步骤1中所述卤代物至少含有两个卤族元素；所述卤代物为4-碘三氟甲苯、氯化亚砜、3,4-二氯苯乙酸、2-氯-6-氟苯乙酸、2-溴-4-氟-6-硝基甲苯、1-溴-2,4,5-三氯苯中的一种或多种；进一步优选的，为氯化亚砜。

优选的，步骤S1中所述极性溶剂为甲酰胺、乙腈、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、乙醇、甲醇、四氯化碳、溴乙烷、四氢呋喃中的一种或多种；进一步优选的，为三氯甲烷。