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氧化剂IBX 嵌入式工控机的制备方法与流程

blog 2021-04-28 16 0

  IBX是邻碘酰基苯甲酸(2-Iodoxybenzoic acid)的缩写,分子式是C7H5IO4。IBX为白色晶体,熔点:232-233℃,易溶于DMSO,但在-般有机溶剂中几乎不溶。IBX制备方便、嵌入式工控机无毒,对水和空气都较稳定。反应性能独特。选择性高,反应条件较为温和,产率高,是-个较为理想的氧化剂。

  根据所使用的氧化剂不同,有以下几种方法:高锰酸钾、溴酸钾、氯气、过硫酸氢钾氧化。

  以上四种方法中,高锰酸钾有可能造成重金属污染;溴酸钾是一种致癌物质并且反应过程中会放出溴蒸气,操作上存在极大不便,同时有环境污染风险;氯气有毒,氯气泄漏极易造成人身伤亡和区域性污染;过硫酸氢钾氧化纯度不高。因此,有必要优化合成工艺,提高产品纯度。

  针对现有技术的上述不足,本发明提供一种操作简便稳定、产物容易分离、收率高、纯度高、环境友好、生产成本低,适合工业化规模生产的IBX的制备方法。

  本发明提供一种IBX的制备方法,从邻碘苯甲酸出发,经过氧化反应得到IBX,反应方程式如下:

  一种2-碘酰基苯甲酸的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将2-碘苯甲酸和高沸点溶剂混合,将该溶液不超过90%加入至50-70℃的过硫酸氢钾水溶液中保温反应,随后升温至90-105℃将剩余溶液加入继续反应,处理得到IBX。

  进一步地,在上述技术方案中,2-碘苯甲酸和高沸点溶剂混合后,将溶液先升温至50-60℃,再加入过硫酸钾水溶液中。

  进一步地,在上述技术方案中,加入操作可以选择一次性加入,也可以选择缓慢滴加,优选方式为缓慢滴加。

  进一步地,在上述技术方案中,2-碘苯甲酸和过硫酸氢钾的摩尔投料比例为1:1.2-1.8。

  进一步地,在上述技术方案中,高沸点溶剂选自二甲基亚砜、DMF、DMA或环丁砜。优选反应溶剂为环丁砜。

  进一步地,在上述技术方案中,保温反应结束后,冷却至-10℃至20℃,析晶过滤,即可得到合格产品。

  进一步地,在上述技术方案中,高沸点溶剂环丁砜可循环套用5-8次,收率降低不超过3%,得到产品纯度都能保持在99.0%以上。

  进一步地,在上述技术方案中,采用分段程序升温时,原料转化率高,收率达到90%以上,产品一次性纯度可达99.5%以上。

  下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。

  本发明以下实施例中所述的室温均值20-35℃。除非特别指出,所述的试剂不特别说明均为不经纯化直接使用。所有溶剂均购自商业化供应商,例如奥德里奇(Aldrich),并且不经处理就可使用。

  循环套用实验,采用上述加入水过滤后滤液,替换上述250mL环丁砜,反应结束后直接冷却后搅拌过滤(取消上述加入1L水操作),其他条件保持不变,得到产品IBX,收率93.12%,纯度为99.5%(经核磁和HPLC确认)。

  2-碘苯甲酸(50.0g,0.20mol)加入环丁砜(250mL)中,将该溶液加热到50℃。将上述溶液的90%一次加入至50℃过硫酸氢钾(147.4g,0.24mol,1.2equiv)的水溶液(300mL)中,保温反应3小时。随后将反应液加热至95℃并将剩余10%2-碘苯甲酸溶液一次到反应液中,并继续反应3小时。反应完成后,冷却至5℃并在该温度下继续搅拌1.5小时。搅拌下加入1L水,过滤,滤饼依次用水和丙酮淋洗,室温干燥16小时得白色固体51.7g(收率92.33%),IBX纯度为99.8%(经核磁和HPLC确认)。

  2-碘苯甲酸(5kg,20mol)加入DMF(25L)中,将该溶液加热到60℃。将上述溶液的85%缓慢滴加到60℃过硫酸氢钾(22.1kg,36mol,1.8equiv)的水溶液(40L)中,保温反应3小时。反应加热到95℃并将剩余15%的2-碘苯甲酸溶液缓慢滴加到反应液中,并继续反应2小时。反应完成后冷却到0℃并在该温度下继续搅拌1小时。搅拌下加入100L水,过滤后滤饼依次用水和丙酮淋洗后室温下干燥16小时得白色固体4.51kg(收率80.53%),IBX纯度为99.8%(经核磁和HPLC确认),核磁数据与标准谱图一致。

  2-碘苯甲酸(50kg,200mol)加入二甲基亚砜(250L)中,将该溶液加热到55℃。将上述溶液的90%缓慢滴加到70℃的过硫酸氢钾(159.6kg,260mol,1.3equiv)的水溶液(300L)中。70℃反应3小时。反应加热至90℃,将剩余10%的2-碘苯甲酸溶液缓慢滴加到反应液中,无风扇工控机并继续反应3小时。反应完成后冷却到0℃并在该温度下继续搅拌2小时。搅拌下加入1000L水,过滤后滤饼依次用水和丙酮淋洗后室温下干燥16小时得白色固体45.4kg(收率81.07%),IBX纯度为99.8%(经核磁和HPLC确认),核磁与标准谱图一致。

  IBX的纯度为95%(经核磁和元素分析确认),杂质为2-亚碘酰基苯甲酸(4%)和2-碘苯甲酸(0.5%)。

  文献Organic Syntheses,Coll.Vol.77,p.141(2000).中报道的的合成路线mL)中,用油浴将反应液加热到60℃。2-碘苯甲酸(80g,0.323mol)在40分钟内分批加入反应液中。溶液变成橘红色,有溴蒸气放出,并且有白色固体生成。加完后保持在65℃反应2小时。反应混合物用冰浴冷却到2-3℃,过滤,滤饼依次用500mL去离子水、2*80mL乙醇和500mL冷去离子水洗涤后得88.2g(收率:98%)湿IBX。

TAGS:ibx产品

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