一种硝基苯的制备方法
一种硝基苯的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学领域，具体涉及一种硝基苯的制备方法。
【背景技术】
[0002] 硝基苯是合成药物、染料和塑料的重要中间体。目前，工业上和实验室中，通常采 用苯与过量的硝酸、硫酸发生硝化反应得到硝基苯。然而，此合成方法须消耗大量硝酸、硫 酸，反应过程放热量大，产生大量的废酸，对环境造成严重污染。有文献报道，在钯催化作 用下，以卤代苯为原料制备硝基苯，由于催化剂钯比较昂贵，使该方法仅限于实验室的生产 规模，不适用于工业生产。《Copper-catalyzed coupling of aryl halides and nitrite salts:a mild Ullmann-type synthesis of aromatic nitro compounds〉〉，Tetrahedron Letters，2005,46,4715 - 4717公开了一种以4-碘苯甲醚或4-溴苯甲醚为原料制备4-硝 基苯甲醚的制备方法。然而，4-碘苯甲醚或4-溴苯甲醚来源较少，价格较为昂贵，该反应并 不能大规模应用到工业生产中，限制了其应用范围。
[0003] 因此，研宄一种原料来源广、反应条件温和、反应步骤少、操作简便、适于工业化生 产的硝基苯的制备方法具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术中硝基苯的制备方法所具有的原料来源较少、反应条件剧烈、合 成路线长、不适于工业化生产等缺点，本发明提供了一种硝基苯的制备方法，更优选地，提 供一种4-硝基苯甲醚的制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种硝基苯的制备方法，反应方程式如下所示，
[0006]
，
[0007] 其中，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，在非质子性溶剂中反应；
[0008] 所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂为铜原子和/或亚铜离子与配体形成的 配合物；
[0009] R 为 H、（C1-C10)-烷基、OR1' NR2R3、NHC0R4、N02、COOR 5;
[0010] 札为 H、（C「C1(l)-烷基、芳基；
[0011] R2、R3彼此相互独立地为H、（C「C1Q)_烷基、芳基；
[0012] &为（C「C1(l)-烷基、芳基；
[0013] 1?5为（C「C1(l)-烷基、芳基。
[0014] 本发明上述制备方法中，所述配体为有机胺配体。
[0015] 本发明上述制备方法中，所述硝化试剂选自碱金属的亚硝酸盐、碱土金属的亚硝 酸盐、亚硝酸铵中的任意一种。
[0016] 本发明上述制备方法中，R为（C1-C4)-烷基、ORpNR 2RrNHCOIV COOR5;
[0017] 1^为（C「C4)-烷基；
[0018] R2、R3彼此相互独立地为（C「C4)-烷基；
[0019] &为（C「C4)-烷基；
[0020] 1?5为（C「C4)-烷基。
[0021] 本发明上述制备方法中，优选地，所述氯苯为H3CO
[0023] 本发明上述制备方法中，所述配体选自
[0025] 本发明上述制备方法中，所述硝化试剂选自亚硝酸钠，亚硝酸钾，亚硝酸钙、亚硝 酸镁、亚硝酸钡、亚硝酸锶、正丁基亚硝酸铵中的至少一种。
[0026] 本发明上述制备方法中，所述非质子性溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚 砜，甲苯，丙酮，四氢呋喃，氯仿，四氯化碳，苯，乙腈中的至少一种。
[0027] 本发明上述制备方法中，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜原子和/或亚铜离子的 摩尔比为1:0. 02~0. 100,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:0. 5~2. 0,所述氯苯与 所述配体的摩尔比为1:0. 03~0. 20,反应温度为50~150°C，反应时间为4~40小时。
[0028] 本发明上述制备方法中，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜原子和/或亚铜离子的 摩尔比为1:0. 05~0. 075,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:1~1. 5,所述氯苯与所 述配体的摩尔比为1:0. 05~0. 15,所述反应温度为70~100°C，所述反应时间为12~20 小时。
[0029] 本发明上述制备方法中，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜原子或亚铜离子的摩尔 比为1:0. 05,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:1. 2,所述氯苯与所述配体的摩尔比 为1:0. 1，所述反应温度为80°C，所述反应时间为12小时。
[0030] 本发明上述制备方法中，还包括采用分离纯化方法对所述硝基苯进行分离纯化处 理的步骤。
[0031] 本发明上述制备方法中，所述分离纯化方法选自过滤、萃取、重结晶、蒸馏、柱层 析、薄层色谱、冷冻干燥中的至少一种。
[0032] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033] 根据〈〈Copper-catalyzed coupling of aryl halides and nitrite salts:a mild Ullmann-type synthesis of aromatic nitro compounds》的记载，在硝化试剂和铜催化 剂的存在下，以4-溴苯甲醚为原料制备4-硝基苯甲醚的产率远远低于以4-碘苯甲醚为 原料制备4-硝基苯甲醚的产率。而本领域技术人员所公知的是，在Ullmann反应中，反应 活性为即4-氯苯甲醚较4-碘苯甲醚、4-溴苯甲醚反应活性更差，根据上述技 术教导，本领域技术人员可以预期的是，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，4-氯苯甲醚制备 4-硝基苯甲醚的产率将更低。因此，根据上述技术教导，本领域技术人员不会选择反应活性 更差的4-氯苯甲醚为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，制备4-硝基苯甲醚；也就不 会以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，制备硝基苯。
[0034] 本发明硝基苯的制备方法，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，在非 质子性溶剂中反应；所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂包括铜原子和/或亚铜离子、 和配体。本发明通过优化原料氯苯的适用范围、硝化试剂的具体种类、铜催化剂的具体种 类、非质子性溶剂的具体种类、有机胺配体的具体种类，并进一步优化氯苯与硝化试剂、铜 催化剂和配体的摩尔比、反应温度和反应时间，使氯苯可以在铜催化剂的催化下一步制备 硝基苯。该制备方法，原料（氯苯和铜催化剂）来源广，反应条件（50~150°C )温和，操作 (只需一步反应和简单的过滤）简便，收率>80%，适于硝基苯特别是4-硝基苯甲醚的工业 化生产。
【附图说明】
[0035] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0036] 图1是本发明实施例1中4-硝基苯甲醚的HPLC图；
[0037] 图2是本发明实施例1中4-硝基苯甲醚的溴化钾压片法的IR图；
[0038] 图3是本发明实施例1中4-硝基苯甲醚的1HNMR图；
[0039] 图1的具体检测条件如下：HPLC柱：Inertsil 0DS-35 μπι 4. 6X250m ;检测波长： 254nm ;流动相：甲醇：水=3:1 ;进样浓度：5mg/mL。
【具体实施方式】
[0040] 1、仪器
[0041] 高效液相色谱仪：KNAUER HPLC PUMP K-501，KNAUER UV DETECTOR K-2501 ;
[0042] 红外光谱仪：BRUKER TENSOR 27 ;
[0043] 核磁共振仪：BRUKER AVANCE III。
[0044] 2、试剂
[0045] TDA三[2-(2-甲氧基乙氧基）乙基]月
[0046] N，N'_ 二甲基乙二胺'
[0047] DMF N，N-二甲基甲酰胺。
[0048] 以下实施例中所用的原料试剂和溶剂均为市售品，纯度为分析纯。
[0049] 实施例1 1-
NO2的制备
[0050] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入42. 8g (LOmmol) H3
'-' 、
、、 20. 7g(l. 2mmol)亚 硝酸钠、I. 0g(0. 05mmol)铜粉、 2. 6g(0.1 mmol)
i 500mL DMF，80°C反应12小时，冷却，反应液倒入1500mL水中，过 滤得产物丨丨3(
_N〇2 12. 7g，收率为83. 0%。
[0051] 熔点 m.p· 51. 3 ~52. 7°C，HPLC 纯度大于 98%。
[0052] 1H-Nmr(Dmso-CI6JOOMHz) δ :8.21 (d，J = 8· 0Hz，2H)，7. 15 (d，J = 8· 0Hz，2H)， 3. 90(s，3H) 〇
[0053] 实施例2 H3C(
-NO2的制备
[0054] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入42. 8g(1.0 ramol) H3CC 17 ? .25g(l. Ommol)亚硝酸钟、I. 5g(0. 075mmol)铜粉、7. 2g(0. 075mmol)
I. 3g(0. 05mmol)
和500mL二甲基亚砜，70°C反应20小时，冷却，冷冻干燥得 得产物H U)
NO2 13. lg，收率为85. 6%。
[0055] 实施例3 H3CO
NO2的制备
[0056] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入42. 8g(l. Ommol)丨V1
25. 88g (I. 5nmol)正丁基亚硝酸按、I. %(0· 06nmol)铜粉、5. 8g(0. 06nmol)
3. 9g(0. 15mmol
和500mL甲苯，100 °C反应15小时，冷却，萃取得产物 !I；,CX)
NO2 13. 5g，收率为 88. 2 %。
[0057] 实施例z
NO2的制备
[0058] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmo:
"I I. 5mmol亚
硝酸 H〇. Ofimmo 1 铜粉、〇· OBmmoI、
0. 1 5mmo 1 和 SOOmT,苯， I , l〇〇°C反应15小时，冷却，柱层析得产牧
[0059] 实施例5
的制备
[0060] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmol
^ 1.0 mmol亚硝 酸儀、0. 075mmol 鹏化亚铜、0. 075mmo]
0. 05mmol
和 500mL 乙 腈，70°C反应20小时，冷却，柱层析得产敕
[0061] 实施例6
的制备
[0062] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmol
L 2mmol亚硝 酸锁、0. 05mmol碘化亚铜、0. 05mmol出2和500mL " 、
Π 四氯化碳，80°C反应12小时，冷却，重结晶得产夺
[0063] 实施仿I
I勺制备
[0064] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmo
I. 5mmol亚硝 酸钙、0· 06mmol 铜粉、0· 06mmolDmL 苯，100°C
-N
反应15小时，冷却，柱层析4
[0065] 实施例€
[0066] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mn
. 2mmol 亚硝酸锁、〇. 〇5mmol碘化亚铜、0. 05_ j\ 、
11 和500mL四氯化碳，80°C反应12小时，冷却，反应液倒入1500mL水中，过滤得产物
[0068] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mm
L 2mmol亚 硝酸钠、0. 〇5mmol 铜粉、0. 05mmol \
、 和500mL DMF，80 °C反应12小时，冷却，反应液倒入1500mL水中，冷冻干燥得产物
[0069] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种硝基苯的制备方法，其特征在于，反应方程式如下所示，2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化 剂的存在下，在非质子性溶剂中反应； 所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂为铜原子和/或亚铜离子与配体形成的配合 物；R 为 H、（C1-Cici)-烷基、ORn NR2R3、NHCOR4、N02、COOR 5; 札为!1、（C1-Cici)-烷基、芳基； R2、R3彼此相互独立地为H、（C ^Cltl)-烷基、芳基； &为（C1-Cltl)-烷基、芳基； 1?5为（C「C1Q)_烷基、芳基。3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述配体为有机胺配体。4. 根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硝化试剂选自碱金属 的亚硝酸盐、碱土金属的亚硝酸盐、亚硝酸铵中的任意一种。5. 根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于， R 为（C1-C4)-烷基、OR1' NR2R3、NHC0R4、COOR5; 札为（C「C4)_烷基； R2、R3彼此相互独立地为（C ^C4)-烷基； &为（C「C4)-烷基； R5为（C「C4)-烷基。6. 根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述配体选自7. 根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硝化试剂选自亚硝酸 钠，亚硝酸钾，亚硝酸钙、亚硝酸镁、亚硝酸钡、亚硝酸锶、正丁基亚硝酸铵中的至少一种。8. 根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述非质子性溶剂选自N， N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，甲苯，丙酮，四氢呋喃，氯仿，四氯化碳，苯，乙腈中的至少一 种。9. 根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氯苯与所述铜催化剂 中的铜原子和/或亚铜离子的摩尔比为1:〇. 02~0. 100,所述氯苯与所述硝化试剂的摩 尔比为1:0. 5~2. 0,所述氯苯与所述配体的摩尔比为1:0. 03~0. 20,反应温度为50~ 150°C，反应时间为4~40小时。10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜 原子和/或亚铜离子的摩尔比为1:0. 05~0. 075,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为 1:1~1. 5,所述氯苯与所述配体的摩尔比为1:0. 05~0. 15,所述反应温度为70~100°C， 所述反应时间为12~20小时。11. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜 原子或亚铜离子的摩尔比为1:0. 05,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:1. 2,所述氯 苯与所述配体的摩尔比为1:0. 1，所述反应温度为80°C，所述反应时间为12小时。12. 根据权利要求1-11任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括采用分离纯化方 法对所述硝基苯进行分离纯化处理的步骤。13. 根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述分离纯化方法选自过滤、萃 取、重结晶、蒸馏、柱层析、薄层色谱、冷冻干燥中的至少一种。
【专利摘要】本发明涉及一种硝基苯的制备方法。该制备方法，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，在非质子性溶剂中反应；优选地，所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂为铜原子和/或亚铜离子与配体形成的配合物；所述配体为有机胺配体；所述硝化试剂选自碱金属的亚硝酸盐、碱土金属的亚硝酸盐、亚硝酸铵中的任意一种。该制备方法具有原料来源广、反应条件温和、操作简便、收率高、适于硝基苯的工业化生产的优点。
【IPC分类】C07C205/57, C07C257/06, C07C211/52, C07C201/10, C07C209/76, C07C205/37, C07C205/06
【公开号】CN104892424
【申请号】CN201510159566
【发明人】谢敏浩, 诸飞帆, 王洪勇, 邹霈, 吴军, 吴昊, 刘娅灵
【申请人】江苏省原子医学研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月3日
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学领域，具体涉及一种硝基苯的制备方法。
【背景技术】
[0002] 硝基苯是合成药物、染料和塑料的重要中间体。目前，工业上和实验室中，通常采 用苯与过量的硝酸、硫酸发生硝化反应得到硝基苯。然而，此合成方法须消耗大量硝酸、硫 酸，反应过程放热量大，产生大量的废酸，对环境造成严重污染。有文献报道，在钯催化作 用下，以卤代苯为原料制备硝基苯，由于催化剂钯比较昂贵，使该方法仅限于实验室的生产 规模，不适用于工业生产。《Copper-catalyzed coupling of aryl halides and nitrite salts:a mild Ullmann-type synthesis of aromatic nitro compounds〉〉，Tetrahedron Letters，2005,46,4715 - 4717公开了一种以4-碘苯甲醚或4-溴苯甲醚为原料制备4-硝 基苯甲醚的制备方法。然而，4-碘苯甲醚或4-溴苯甲醚来源较少，价格较为昂贵，该反应并 不能大规模应用到工业生产中，限制了其应用范围。
[0003] 因此，研宄一种原料来源广、反应条件温和、反应步骤少、操作简便、适于工业化生 产的硝基苯的制备方法具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术中硝基苯的制备方法所具有的原料来源较少、反应条件剧烈、合 成路线长、不适于工业化生产等缺点，本发明提供了一种硝基苯的制备方法，更优选地，提 供一种4-硝基苯甲醚的制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种硝基苯的制备方法，反应方程式如下所示，
[0006]
，
[0007] 其中，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，在非质子性溶剂中反应；
[0008] 所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂为铜原子和/或亚铜离子与配体形成的 配合物；
[0009] R 为 H、（C1-C10)-烷基、OR1' NR2R3、NHC0R4、N02、COOR 5;
[0010] 札为 H、（C「C1(l)-烷基、芳基；
[0011] R2、R3彼此相互独立地为H、（C「C1Q)_烷基、芳基；
[0012] &为（C「C1(l)-烷基、芳基；
[0013] 1?5为（C「C1(l)-烷基、芳基。
[0014] 本发明上述制备方法中，所述配体为有机胺配体。
[0015] 本发明上述制备方法中，所述硝化试剂选自碱金属的亚硝酸盐、碱土金属的亚硝 酸盐、亚硝酸铵中的任意一种。
[0016] 本发明上述制备方法中，R为（C1-C4)-烷基、ORpNR 2RrNHCOIV COOR5;
[0017] 1^为（C「C4)-烷基；
[0018] R2、R3彼此相互独立地为（C「C4)-烷基；
[0019] &为（C「C4)-烷基；
[0020] 1?5为（C「C4)-烷基。
[0021] 本发明上述制备方法中，优选地，所述氯苯为H3CO
[0023] 本发明上述制备方法中，所述配体选自
[0025] 本发明上述制备方法中，所述硝化试剂选自亚硝酸钠，亚硝酸钾，亚硝酸钙、亚硝 酸镁、亚硝酸钡、亚硝酸锶、正丁基亚硝酸铵中的至少一种。
[0026] 本发明上述制备方法中，所述非质子性溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚 砜，甲苯，丙酮，四氢呋喃，氯仿，四氯化碳，苯，乙腈中的至少一种。
[0027] 本发明上述制备方法中，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜原子和/或亚铜离子的 摩尔比为1:0. 02~0. 100,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:0. 5~2. 0,所述氯苯与 所述配体的摩尔比为1:0. 03~0. 20,反应温度为50~150°C，反应时间为4~40小时。
[0028] 本发明上述制备方法中，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜原子和/或亚铜离子的 摩尔比为1:0. 05~0. 075,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:1~1. 5,所述氯苯与所 述配体的摩尔比为1:0. 05~0. 15,所述反应温度为70~100°C，所述反应时间为12~20 小时。
[0029] 本发明上述制备方法中，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜原子或亚铜离子的摩尔 比为1:0. 05,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:1. 2,所述氯苯与所述配体的摩尔比 为1:0. 1，所述反应温度为80°C，所述反应时间为12小时。
[0030] 本发明上述制备方法中，还包括采用分离纯化方法对所述硝基苯进行分离纯化处 理的步骤。
[0031] 本发明上述制备方法中，所述分离纯化方法选自过滤、萃取、重结晶、蒸馏、柱层 析、薄层色谱、冷冻干燥中的至少一种。
[0032] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033] 根据〈〈Copper-catalyzed coupling of aryl halides and nitrite salts:a mild Ullmann-type synthesis of aromatic nitro compounds》的记载，在硝化试剂和铜催化 剂的存在下，以4-溴苯甲醚为原料制备4-硝基苯甲醚的产率远远低于以4-碘苯甲醚为 原料制备4-硝基苯甲醚的产率。而本领域技术人员所公知的是，在Ullmann反应中，反应 活性为即4-氯苯甲醚较4-碘苯甲醚、4-溴苯甲醚反应活性更差，根据上述技 术教导，本领域技术人员可以预期的是，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，4-氯苯甲醚制备 4-硝基苯甲醚的产率将更低。因此，根据上述技术教导，本领域技术人员不会选择反应活性 更差的4-氯苯甲醚为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，制备4-硝基苯甲醚；也就不 会以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，制备硝基苯。
[0034] 本发明硝基苯的制备方法，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，在非 质子性溶剂中反应；所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂包括铜原子和/或亚铜离子、 和配体。本发明通过优化原料氯苯的适用范围、硝化试剂的具体种类、铜催化剂的具体种 类、非质子性溶剂的具体种类、有机胺配体的具体种类，并进一步优化氯苯与硝化试剂、铜 催化剂和配体的摩尔比、反应温度和反应时间，使氯苯可以在铜催化剂的催化下一步制备 硝基苯。该制备方法，原料（氯苯和铜催化剂）来源广，反应条件（50~150°C )温和，操作 (只需一步反应和简单的过滤）简便，收率>80%，适于硝基苯特别是4-硝基苯甲醚的工业 化生产。
【附图说明】
[0035] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0036] 图1是本发明实施例1中4-硝基苯甲醚的HPLC图；
[0037] 图2是本发明实施例1中4-硝基苯甲醚的溴化钾压片法的IR图；
[0038] 图3是本发明实施例1中4-硝基苯甲醚的1HNMR图；
[0039] 图1的具体检测条件如下：HPLC柱：Inertsil 0DS-35 μπι 4. 6X250m ;检测波长： 254nm ;流动相：甲醇：水=3:1 ;进样浓度：5mg/mL。
【具体实施方式】
[0040] 1、仪器
[0041] 高效液相色谱仪：KNAUER HPLC PUMP K-501，KNAUER UV DETECTOR K-2501 ;
[0042] 红外光谱仪：BRUKER TENSOR 27 ;
[0043] 核磁共振仪：BRUKER AVANCE III。
[0044] 2、试剂
[0045] TDA三[2-(2-甲氧基乙氧基）乙基]月
[0046] N，N'_ 二甲基乙二胺'
[0047] DMF N，N-二甲基甲酰胺。
[0048] 以下实施例中所用的原料试剂和溶剂均为市售品，纯度为分析纯。
[0049] 实施例1 1-
NO2的制备
[0050] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入42. 8g (LOmmol) H3
'-' 、
、、 20. 7g(l. 2mmol)亚 硝酸钠、I. 0g(0. 05mmol)铜粉、 2. 6g(0.1 mmol)
i 500mL DMF，80°C反应12小时，冷却，反应液倒入1500mL水中，过 滤得产物丨丨3(
_N〇2 12. 7g，收率为83. 0%。
[0051] 熔点 m.p· 51. 3 ~52. 7°C，HPLC 纯度大于 98%。
[0052] 1H-Nmr(Dmso-CI6JOOMHz) δ :8.21 (d，J = 8· 0Hz，2H)，7. 15 (d，J = 8· 0Hz，2H)， 3. 90(s，3H) 〇
[0053] 实施例2 H3C(
-NO2的制备
[0054] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入42. 8g(1.0 ramol) H3CC 17 ? .25g(l. Ommol)亚硝酸钟、I. 5g(0. 075mmol)铜粉、7. 2g(0. 075mmol)
I. 3g(0. 05mmol)
和500mL二甲基亚砜，70°C反应20小时，冷却，冷冻干燥得 得产物H U)
NO2 13. lg，收率为85. 6%。
[0055] 实施例3 H3CO
NO2的制备
[0056] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入42. 8g(l. Ommol)丨V1
25. 88g (I. 5nmol)正丁基亚硝酸按、I. %(0· 06nmol)铜粉、5. 8g(0. 06nmol)
3. 9g(0. 15mmol
和500mL甲苯，100 °C反应15小时，冷却，萃取得产物 !I；,CX)
NO2 13. 5g，收率为 88. 2 %。
[0057] 实施例z
NO2的制备
[0058] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmo:
"I I. 5mmol亚
硝酸 H〇. Ofimmo 1 铜粉、〇· OBmmoI、
0. 1 5mmo 1 和 SOOmT,苯， I , l〇〇°C反应15小时，冷却，柱层析得产牧
[0059] 实施例5
的制备
[0060] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmol
^ 1.0 mmol亚硝 酸儀、0. 075mmol 鹏化亚铜、0. 075mmo]
0. 05mmol
和 500mL 乙 腈，70°C反应20小时，冷却，柱层析得产敕
[0061] 实施例6
的制备
[0062] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmol
L 2mmol亚硝 酸锁、0. 05mmol碘化亚铜、0. 05mmol出2和500mL " 、
Π 四氯化碳，80°C反应12小时，冷却，重结晶得产夺
[0063] 实施仿I
I勺制备
[0064] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mmo
I. 5mmol亚硝 酸钙、0· 06mmol 铜粉、0· 06mmolDmL 苯，100°C
-N
反应15小时，冷却，柱层析4
[0065] 实施例€
[0066] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mn
. 2mmol 亚硝酸锁、〇. 〇5mmol碘化亚铜、0. 05_ j\ 、
11 和500mL四氯化碳，80°C反应12小时，冷却，反应液倒入1500mL水中，过滤得产物
[0068] 在装有搅拌装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mm
L 2mmol亚 硝酸钠、0. 〇5mmol 铜粉、0. 05mmol \
、 和500mL DMF，80 °C反应12小时，冷却，反应液倒入1500mL水中，冷冻干燥得产物
[0069] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种硝基苯的制备方法，其特征在于，反应方程式如下所示，2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化 剂的存在下，在非质子性溶剂中反应； 所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂为铜原子和/或亚铜离子与配体形成的配合 物；R 为 H、（C1-Cici)-烷基、ORn NR2R3、NHCOR4、N02、COOR 5; 札为!1、（C1-Cici)-烷基、芳基； R2、R3彼此相互独立地为H、（C ^Cltl)-烷基、芳基； &为（C1-Cltl)-烷基、芳基； 1?5为（C「C1Q)_烷基、芳基。3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述配体为有机胺配体。4. 根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硝化试剂选自碱金属 的亚硝酸盐、碱土金属的亚硝酸盐、亚硝酸铵中的任意一种。5. 根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于， R 为（C1-C4)-烷基、OR1' NR2R3、NHC0R4、COOR5; 札为（C「C4)_烷基； R2、R3彼此相互独立地为（C ^C4)-烷基； &为（C「C4)-烷基； R5为（C「C4)-烷基。6. 根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述配体选自7. 根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硝化试剂选自亚硝酸 钠，亚硝酸钾，亚硝酸钙、亚硝酸镁、亚硝酸钡、亚硝酸锶、正丁基亚硝酸铵中的至少一种。8. 根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述非质子性溶剂选自N， N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，甲苯，丙酮，四氢呋喃，氯仿，四氯化碳，苯，乙腈中的至少一 种。9. 根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氯苯与所述铜催化剂 中的铜原子和/或亚铜离子的摩尔比为1:〇. 02~0. 100,所述氯苯与所述硝化试剂的摩 尔比为1:0. 5~2. 0,所述氯苯与所述配体的摩尔比为1:0. 03~0. 20,反应温度为50~ 150°C，反应时间为4~40小时。10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜 原子和/或亚铜离子的摩尔比为1:0. 05~0. 075,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为 1:1~1. 5,所述氯苯与所述配体的摩尔比为1:0. 05~0. 15,所述反应温度为70~100°C， 所述反应时间为12~20小时。11. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述氯苯与所述铜催化剂中的铜 原子或亚铜离子的摩尔比为1:0. 05,所述氯苯与所述硝化试剂的摩尔比为1:1. 2,所述氯 苯与所述配体的摩尔比为1:0. 1，所述反应温度为80°C，所述反应时间为12小时。12. 根据权利要求1-11任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括采用分离纯化方 法对所述硝基苯进行分离纯化处理的步骤。13. 根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述分离纯化方法选自过滤、萃 取、重结晶、蒸馏、柱层析、薄层色谱、冷冻干燥中的至少一种。
【专利摘要】本发明涉及一种硝基苯的制备方法。该制备方法，以氯苯为原料，在硝化试剂和铜催化剂的存在下，在非质子性溶剂中反应；优选地，所述硝化试剂为亚硝酸盐，所述铜催化剂为铜原子和/或亚铜离子与配体形成的配合物；所述配体为有机胺配体；所述硝化试剂选自碱金属的亚硝酸盐、碱土金属的亚硝酸盐、亚硝酸铵中的任意一种。该制备方法具有原料来源广、反应条件温和、操作简便、收率高、适于硝基苯的工业化生产的优点。
【IPC分类】C07C205/57, C07C257/06, C07C211/52, C07C201/10, C07C209/76, C07C205/37, C07C205/06
【公开号】CN104892424
【申请号】CN201510159566
【发明人】谢敏浩, 诸飞帆, 王洪勇, 邹霈, 吴军, 吴昊, 刘娅灵
【申请人】江苏省原子医学研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月3日
最新回复(0)