通过对2-氯-3-硝基苯甲酸的分析和合成过程的探索,本文为科研人员和相关研究人员提供了有关该化合物的重要信息,并为未来的研究和开发工作提供了指导。
背景:2-氯-3-硝基苯甲酸,分子式为C7H4ClNO4,是由南通泰禾化工股份有限公司自主研发的环丙氟虫胺重要中间体,是近期发展较快的一种重要精细化工中间体,目前国内外仍无大规模产业化。
1. 分析:
1.1 色谱条件
色谱柱为岛津Shim-pack C1 8不锈钢柱(柱长 250 mm,内径4.6 mm,内装5 μm填充物);流动相为甲醇+0.1%磷酸水溶液(45+55,体积比),经0.22μm 滤膜过滤和脱气,流速为1.0 m L/min;检测波长为 236 nm;柱温为(40±2) ℃;进样体积为5 μL。在该 色谱操作条件下,2-氯-3-硝基苯甲酸的保留时间约为10.07 min。
1.2 测定步骤
(1)标样溶液的配制
称取0.05 g (精确至0.000 1 g) 2-氯-3-硝基苯甲酸标样置于100 mL容量瓶中,加入甲醇溶解,放入超声波清洗仪中超声3 min,待溶液冷却至室温后用甲醇定容,摇匀。
(2)试样溶液的配制
称取含0.05 g (精确至0.000 1 g) 2-氯-3-硝基苯甲酸试样置于100 mL容量瓶中,加入甲醇溶解,放入超声波清洗仪中超声3 min,待溶液冷却至室温后用甲醇定容,摇匀。
(3)测定
按上述操作条件,待仪器基线稳定后,连续注入数针标样溶液,待相邻2针的峰面积相对变化小于1.0%时,按照标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进样测定。
1.3 计算
将测得的2针试样溶液以及试样前后2针标样 溶液中2-氯-3-硝基苯甲酸峰面积分别进行平均。 试样中2-氯-3-硝基苯甲酸的质量分数ω(%)按式(1) 计算:
式中:ω为试样中苯并呋喃酮的质量分数(%);A2 为试样溶液中2-氯-3-硝基苯甲酸峰面积的平均值; m1为标样的质量的数值(g);P为标样中2-氯-3-硝基苯甲酸的质量分数(%);A1为标样溶液中2-氯-3- 硝基苯甲酸峰面积的平均值;m2为试样的质量的数值(g)。
合成:
(1)将2-氨基-3-硝基苯甲酸碱金属盐与亚硝酸盐、酸混合反应得到第一反应液;(2)将步骤(1)得到的第一反应液与盐酸、催化剂混合反应,得到2-氯-3-硝基苯甲酸。
其中,步骤(1)的2-氨基-3-硝基苯甲酸碱金属盐与酸的摩尔比为1:(5~40);优选地,步骤(1)酸的质量分数为10~36.5%。2-氨基-3-硝基苯甲酸碱金属盐与亚硝酸盐的摩尔比为1:(1~1.5),反应的温度为-10~25℃,时间为0.5~2h。
步骤(2)催化剂包括铜和/或氯化亚铜;优选地,步骤(2)催化剂与步骤(1)2-氨基-3-硝基苯甲酸碱金属盐的摩尔比为(0.05~1):1,优选(0.1~0.2):1; 优选地,步骤(2)盐酸中的氯化氢与步骤(1)2-氨基-3-硝基苯甲酸碱金属盐的摩尔比为(5~20):1,优选(8~12):1。盐酸的质量分数为10~36.5%,反应的温度为-10~25℃,时间为1~3h。步骤(2)混合反应后还进行后处理,后处理的步骤包括保温、过滤、洗涤,保温的温度为-5~5℃,时间为0.5~1h。
参考文献:
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[3] 江西天宇化工有限公司. 一种2-氯-3-硝基苯甲酸的制备方法及其应用:CN202110743827.1[P]. 2023-01-13.