一种还原亚硝基苯类化合物的方法

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种还原亚硝基苯类化合物的方法。

背景技术

苯胺类化合物是重要的有机化工原料之一，在燃料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业具有广泛的应用。

在现有技术中，苯胺类化合物的制备方法主要包括铁粉还原法、苯酚氨化法、硝基苯催化加氢法。

然而，上述三种传统方法均存在一定的缺点，如：铁粉还原法能耗大、污染严重以及产品分离困难；苯酚氨化法以及硝基苯催化加氢法虽然工艺简单，但是不仅需要使用较为昂贵的催化剂，而且还需要高温高压的反应条件。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种收率高、反应条件温和以及环境友好的还原亚硝基苯类化合物的方法。

本发明提供了一种还原亚硝基苯类化合物的方法，用于将连接在芳环上的所有亚硝基转化为氨基，具有这样的特征，反应式为：

在上式中，化合物1为

R

X

X

X

1≤m≤6,0≤n≤5,0≤p≤5,0≤q≤5,0≤z,0≤x,0≤y,

z,x,y,m,n,p,q均为整数，

包括如下步骤：

化合物1在溶剂以及还原剂的存在下，反应得到化合物2，

其中，所述还原剂为水合肼。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，取代在同一个苯环上的R基团可相同，也可不同，如在

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，当x,y,z＝0时，即相应的基团不存在，相邻的两个基团直接相邻。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，溶剂为碱性水溶液。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，碱性水溶液中氢氧根的浓度为0.25mmol/mL-1.5mmol/mL，优选地，碱性水溶液为1wt％-5wt％的氢氧化钠水溶液。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，水合肼与化合物1的亚硝基的摩尔比为(1-5)：1。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，化合物1与溶剂的质量体积比为0.5g/mL-0.01g/mL。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在反应过程中，还向反应体系中加入了添加剂，添加剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、石油醚、乙醚或叔丁基甲基醚中的任意一种或多种。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，添加剂与溶剂的体积比为(0.01-0.1)：1。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：其中，反应时间为4h-24h，优选地，反应时间为6h-20h。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：包括如下步骤：

将化合物1、溶剂混合，控温在0℃-20℃下加入水合肼，控温在0℃-30℃下反应，反应结束后，纯化，干燥，即得化合物2，优选地，当化合物2在室温下为固体时，纯化方法包括：将反应体系控温在0℃-15℃之间，过滤，即得化合物2。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：包括如下步骤：

将化合物1、溶剂、添加剂混合，控温在0℃-20℃下加入水合肼，控温在0℃-30℃下反应，反应结束后，纯化，过滤，干燥，即得化合物2，优选地，当化合物2在室温下为固体时，纯化方法包括：将反应体系控温在0℃-15℃之间，过滤，即得化合物2。

在本发明提供的还原亚硝基苯类化合物的方法中，还可以具有这样的特征：化合物1选自下列化合物中的任意一种：

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的还原亚硝基苯类化合物的方法，因为采用了水合肼为还原剂，所以，本发明可以在无需额外催化剂的情况下以温和的反应条件高收率地制得苯胺类化合物。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例对本发明作具体阐述。

在下述实施例中，化合物1a的制备方法参考如下反应步骤进行：

取10g 2-甲基苯酚(化合物1a，92.5mmol，1.0eq)溶解在50mL乙醇中，将反应体系控温在5℃-10℃之间，依次滴加50mL36wt％-38wt％的盐酸水溶液以及20mL0.38 g/mL亚硝酸钠水溶液(110mmol，1.2eq)，在5℃-10℃下保温反应7h，得反应液；

将400mL20℃的水倒入反应液中，保温搅拌1h，过滤，取固体，烘干，得10.28g 4-亚硝基-2-甲基苯酚，收率81.0％，纯度98.7％。

在下述实施例中，除另有说明外，各反应原料均为市售。

在下述实施例中，除另有说明外，下述实施例中使用的水合肼为质量分数85％的水合肼。

<实施例1>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L 3wt％的氢氧化钠水溶液，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在0-5℃搅拌反应16h，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得62.9g化合物2a，黑色固体，收率70.1％，液相纯度99.6％。

<实施例2>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L 3wt％的氢氧化钠水溶液，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在25-30℃搅拌反应16h，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得51.5g化合物2a，黑色固体，收率57.4％，液相纯度94.2％。

<实施例3>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L四氢呋喃，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在0-5℃搅拌反应16h，使用1mol/L盐酸水溶液调节pH值至7，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，柱层析，得59.2g化合物2a，黑色固体，收率65.9％，液相纯度96.0％。

<实施例4>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L 3wt％的氢氧化钠水溶液，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)以及50mL正庚烷，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在25-30℃搅拌反应6h，降温至5℃，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得78.2g化合物2a，黑色固体，收率87.1％，液相纯度98.0％。

<实施例5>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L 3wt％的氢氧化钠水溶液，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)以及50mL叔丁基甲基醚，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在25-30℃搅拌反应6h，降温至5℃，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得72.1g化合物2a，黑色固体，收率80.3％，液相纯度98.2％。

<实施例6>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L 3wt％的氢氧化钠水溶液，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)以及50mL N,N-二甲基甲酰胺，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在25-30℃搅拌反应6h，降温至5℃，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得46.7g化合物2a，黑色固体，收率52.0％，液相纯度93.1％，滤液中仅有痕量产物。

<实施例7>

化合物2a的制备

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入1L 3wt％的氢氧化钠水溶液，100g化合物1a(0.729mol，1.0eq)以及50mL乙醇，降温至0-5℃，滴加68.9g水合肼(85wt％，1.17mol，1.6eq)，并控温在25-30℃搅拌反应6h，降温至5℃，无固体析出，使用1mol/L盐酸水溶液调节pH值至7，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，柱层析，得47.5g化合物2a，黑色固体，收率52.9％，液相纯度95.2％。

<实施例8>

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入100mL 3wt％的氢氧化钠水溶液，10g化合物1a(72.9mmol，1.0eq)，升温至90℃，加入50.8g连二亚硫酸钠(291.6mmol，4.0eq)，控温在85-90℃搅拌反应16h，HPLC检测，反应体系中存在多种杂质，化合物2a仅有26.7％。

<实施例9>

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入100mL 3wt％的氢氧化钠水溶液，10g化合物1a(72.9mmol，1.0eq)，控温在15-20℃，加入99.5g 20wt％硫化铵水溶液(291.6mmol，4.0eq)，控温在15-20℃搅拌反应16h，HPLC检测，反应体系中存在多种杂质，化合物2a仅有53.4％。

<实施例10>

本实施例提供了一种化合物2a的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入100mL甲醇，10g化合物1a(72.9mmol，1.0eq)以及1g Raney Ni，置换氢气，室温下在氢气氛下搅拌反应12h，HPLC检测，反应体系中存在多种杂质，化合物2a占比76.1％。

<实施例11>

化合物2e的制备

本实施例提供了一种化合物2e的制备方法，反应式如下：

包括如下步骤：

向反应容器中加入100mL 3wt％的氢氧化钠水溶液，10g化合物1e(81.2mmol，1.0eq)以及50mL正庚烷，降温至0-5℃，滴加7.64g水合肼(85wt％，129.9mmol，1.6eq)，并控温在25-30℃搅拌反应6h，降温至5℃，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得8.0g化合物2e，黑色固体，收率90.3％，液相纯度97.5％。

<实施例12>

化合物2v的制备

本实施例提供了一种化合物2v的制备方法，反应式如下：

/>

包括如下步骤：

向反应容器中加入100mL 3wt％的氢氧化钠水溶液，10g化合物1v(43.8mmol，1.0eq)以及50mL正庚烷，降温至0-5℃，滴加10.3g水合肼(85wt％，175.2mmol，4.0eq)，并控温在25-30℃搅拌反应6h，降温至5℃，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，即得7.9g化合物2v，深黄色固体，收率90.0％，液相纯度96.1％。

实施例的作用与效果

根据上述实施例所涉及的还原亚硝基苯类化合物的方法，因为采用了水合肼为还原剂，所以，本发明可以在无需额外催化剂的情况下以温和的反应条件高收率地制得苯胺类化合物。

进一步地，由于上述实施例中采用了水合肼为还原剂，因此反应的副产物为氮气，从而使得整个反应的后处理过程得到大幅简化，也减少了环境污染，有利于工业化生产。

根据上述实施例所涉及的还原亚硝基苯类化合物的方法，因为选用水作为溶剂，因此，当目标产物在常温下为固体时，可以通过降温析晶的方式分离产物，大幅提高了生产效率。

根据上述实施例所涉及的还原亚硝基苯类化合物的方法，因为还可以在反应中使用了正庚烷或叔丁基甲基醚作为添加剂，从而使得反应能够在室温下进行也不会产生大量杂质，并且能够进一步缩短反应时间。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。