2,3-二氯甲酸的制备和应用_凯茵工业添加剂

背景及概述^[1-2]

卤代甲酸及其衍生物是一类重要的化工和医药中间体，被大量用做生产杀菌剂、杀虫剂、染料和药物的原料，3,5-二氯甲酸就是其中一种。2,3-二氯甲酸是合成特效抗癫痫药拉莫三嗪(Lamotrigine)即3,5-二氨基-6-(2,3-二氯基)-1,2,4-三嗪及其它治疗中枢神经紊乱的药物如2,4-二氨基-6-(2,3-二氯基)嘧啶的关键中间体。

制备^[1-2]

报道一、

1、2,3-二氯甲醛的合成

往500mL三颈瓶中加入2,3-二氯胺16.2g(0.1mol)、60mL水和30mL浓盐酸,生成白色固体,搅拌下加热回流直至固体全部溶解,得橙色透明溶液,用冰盐浴冷却至0～5℃,期间析出粉红色沉淀,滴加由7g亚硝酸钠和10mL水配成的溶液,控制温度在0～5℃,滴加完毕,继续搅拌15min,加入9.8g水合溶于16mL水的溶液,至溶液对刚果红试纸呈中性。重氮盐溶液冷却待用。另在1000mL三颈瓶中加入4.6g多聚甲醛、10.5g盐酸羟胺和68mL水,搅拌下加热至固体全溶(此过程约需20min),然后加入20.4g水合,加热回流15min,制得w(甲醛肟)=10%的水溶液。向甲醛肟溶液中加入2.6g铜水合物、0.4g亚氢钠、32g水合和12.5g碳酸钠在72mL水中的溶液,用冰浴维持温度在10～15℃,快速搅拌下,滴加重氮盐溶液。继续搅拌1h,加入92mL浓盐酸,加热至回流2h,然后进行水蒸汽蒸馏,直到无2,3-二氯甲醛蒸出,收集馏液(约800mL)。冷却后,过滤得淡黄色粗品。向装有冷凝管、滴液漏斗和温度计的100mL三颈瓶中加入36mLw(亚氢钠)=40%的水溶液,磁力搅拌,水浴加热至60℃,将2,3-二氯甲醛粗品用适量的四氢呋喃溶解,滴加至体系中,保持反应温度60℃,期间有白色固体生成,滴加完毕,搅拌0.5h后,关掉冷凝水,继续搅拌1h,静置过夜,析出大量白色固体。抽滤,将固体用无水(30mL×2)洗涤,转移至250mL的三颈瓶中,加入100mL水和16mL浓,搅拌下加热至回流2h,水蒸汽蒸馏得白色晶体2,3-二氯甲醛7.9g,收率为48%,m.p.:66.4～67.2℃,含量99%以上(气相色谱)。文献收率32.6%,m.p.:64～67℃。

2、2,3-二氯甲酸的合成

向装有机械搅拌、滴液漏斗的500mL三颈瓶中加入2,3-二氯甲醛8.7g(0.05mol)和180mL水,加热至70～80℃,搅拌下,于20min之内滴加11.3g高锰酸钾于225mL水配成的溶液,滴毕,加热搅拌1h,加入w(KOH)=10%的水溶液,使反应液pH=11~12,过滤,用热水洗涤3次,合并滤液和洗涤液,冷却,过滤,将滤液用盐酸酸化至无固体析出为止,抽滤,得粗品,将所得粗品溶于150mL左右w(NaOH)=5%的水溶液中,加入1g活性炭煮沸10min,趁热过滤,将滤液用浓盐酸酸化至pH=2,析出较多白色晶体,冷却后过滤,烘干,得白色产品2,3-二氯甲酸9.0g,收率为94%,m.p.:167.9～168.8℃(文献值[1]:167～169℃),纯度99.6%(气相色谱),两步总收率45%。IR(KBr压片),νmax/cm-1:3002(宽峰,羧基缔合νOH),1694(羧酸νC=O);MS,m/Z:190.8(M+),188.8,189.8,192.8,144.8,145.8,146.8,148.8。

报道二、

100.0g腈（含量99%）中，分别加入300g三氯甲烷、100g乙醇，再投入1209.4g次氯酸钠（含量13%），用37%的盐酸保持体系pH值为3.0-4.0，在55-60℃下，反应至3,5-二氯腈中控含量为99.5%，然后在常压下，加30%氢氧化钠，使反应体系pH值保持在12-13，80-90℃保温反应2.5h后，再用37%盐酸酸化至体系pH值为1.0，在50-60℃下，反应1.0h，再过滤，90-110℃下烘干，即得182.5g含量为99.0%的3,5-二氯甲酸。

应用^[3]

CN201410495742.6公开了一种阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法。该复合材料包括重量份计的环氧氯丙烷100~200份、二酚基甲烷200~220份、碳酸钾50~90份、5-氯-N-甲基靛红酸酐100~180份、2,3-二氯甲酸40~100份、N-甲基-4-氨基酚盐60~200份、对甲氧基乙胺20~40份、4-氨基丁酸150~200份、有机磷类阻燃剂100~280份、聚偏磷酸40~120份、增塑剂40~80份。制备方法是：称取环氧氯丙烷、二酚基甲烷、5-氯-N-甲基靛红酸酐、2,3-二氯甲酸投入容器中充分混合均匀，再投入剩余组分，继续混合均匀，然后转入开炼机热混合，经拉片、冷却和粉碎。本发明弯曲强度大于200MPa，热变形温度大于280℃，绝缘电阻大于1.7×1014Ω，阻燃性达到V-0等级，具有优异的阻燃性能。

参考文献

[1]廖齐,邓洪.2,3-二氯甲酸的合成研究[J].精细化工中间体,2006(04):18-20.

[2][中国发明,中国发明授权]CN201310184468.6一种合成3,5-二氯甲酸的方法

[3]CN201410495742.6一种阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法