在这篇文章中,我们将探讨如何合成4-溴-2-硝基苯酚,这是一种重要的化合物,对于化学合成和医药领域来说具有广泛的应用。
背景:4-溴-2-硝基苯酚,分子式为C6H4BrNO3,是一种重要的精细化工中间体。结构式如下所示:
4-溴-2-硝基苯酚可用于合成具有生物活性的衍生物,例如合成杂环化合物作为肽酶抑制剂用于治疗糖尿病,或者引入含氟基团用作杀虫剂,也可合成缩胺类化合物作为Btk抑制剂用于治疗免疫性疾病。
合成:
1. 方法一:
根据文献报道,以对溴苯酚为起始原料,依次经历硝化反应、碘代反应、偶联和还原反应即可得到目标化合物(艾曲波帕中间体的制备方法及艾曲波帕二乙醇胺盐的制备方法)。首先,对溴苯酚经硝化反应合成4-溴-2-硝基苯酚,然后进行后续反应。使用对溴苯酚作为原料进行硝化反应时,不存在选择性差的问题。然而,文献中并未提及制备4-溴-2-硝基苯酚的收率和纯度问题。反应步骤如下所示:
2. 方法二:
该合成方法包含以下步骤:配置硝酸,浓度为7-8M;将对溴苯酚溶于二氯乙烷,得底物,浓度为1.8-2.2M;将硝酸和底物通过两个泵分别注入连续流反应器,混合 ,控制温度55-75℃ ,反应压力为0 .35-0.45MPa,反应20-30min。具体实验步骤如下:
(1)配制硝酸:
向1L单口瓶中加入500g水,搅拌下控温小于30度滴加浓硝酸至1L,升温不明显,滴毕搅拌30min,体系呈基本无色或淡黄色,浓度为7.74M。
(2)配制底物:
二氯乙烷加入对溴苯酚,浓度2M,346g对溴苯酚加1011g二氯乙烷共1L。
(3)连续流反应:
模块及流速:四个模块,一个泵输送2M底物,流速193.5mL/min,另外一个泵输送7.74M稀硝酸流速60mL/min,两个泵直接进入第一个模块混合,摩尔当量为1.2,硝化,设置60℃左右控制温度,有明显升温现象,第一个模块最高温70℃;出液口接入5L分液漏斗(反应需要分液,下层为有机层可以直接分出来进行后处理)。
反应温度:60-70℃;反应最大压力:0.4MPa;接20min反应料液进行后处理。
(4)后处理:
反应液从连续流中出来后底物无剩。有机相加入2L水,用饱和碳酸氢钠溶液调pH至4-7之间,分液,水相用500mL二氯乙烷萃取一次,合并有机相,2L水水洗一次,旋干有机相,加入2L乙醇打浆(25℃,3小时),抽滤,滤饼用500mL乙醇淋洗,晾干后得1135g产品,HPLC纯度98%;滤液浓缩至体积一半,抽滤,少量乙醇淋洗,晾干得228g粗品,继续乙醇打浆提高纯度,得到181g纯品,HPLC纯度98%,总计产量1316g。
原料转化率为100%,产物收率为78%,HPLC纯度为98%,纯品产能约为3 .95kg(18.11mol)/h。
参考文献:
[1] 研峰科技(北京)有限公司. 4-溴-2-硝基苯酚连续流合成方法. 2023-08-01.
[2] 鲁婉莹. 艾曲波帕的合成工艺研究[D]. 河南:郑州大学,2022.