前言
基于可持续的发展战略需求,开发低毒、高效和可生物降解除草剂是顺应现代农业发展的必经之路。自上世纪八九十年代一些用于C3和C4植物的新型仿生除草剂相继开发出来,市场价值巨大。2-氯-4-硝基苯甲酸正是这类新型除草剂的重要中间体,从而受到精细化工研究者的广泛关注。
制备方法
2‑氯‑4‑硝基甲苯(0.05mol)溶于合适体积的浓硫酸(质量浓度为50~90%)中,所述2‑氯‑4‑硝基甲苯与浓硫酸的质量比为1﹕(2~10);搅拌,升温至100~180℃,向上述溶液滴加合适浓度硝酸(质量浓度为50~70%)(2~15equiv),于此同时向体系通入合适流量的臭氧(以每小时20g的量通入),开动高剪切混合装置(上海弗鲁克公司FA‑25),将高剪切速度调至5000‑20000转,控制温度维持在100~180℃之间,反应2‑12h,TLC跟踪检测,反应完毕后,得反应混合液自然冷却至室温,向上述体系加入合适量蒸馏水,待固体充分析出,过滤,抽干,得相应的2‑氯‑4‑硝基苯甲酸。亮黄色固体,熔点:137‑138℃,收率88%。1HNMR(400MHz,DMSO):δ14.02(s,1H,‑COOH),8.32(s,1H,phenyl‑H3),8.23(d,1H,J=8.0Hz,phenyl‑H5),7.99(d,1H,J=8.4Hz,phenyl‑H6)。13CNMR(100MHz,DMSO):δ166.2,149.4,138.1,132.6,132.0,125.8,122.8[1]。

反应实例
2‑(1,3‑二甲氧基‑1,3‑二氧丙烷‑2‑基)‑4‑硝基苯甲酸(6a)合成:2‑氯‑4‑硝基苯甲酸(1.0g,5.0mmol),甲醇钠(0.8g,15.0mmol)加入 12mL丙二酸二甲酯中。常温搅拌0.5h,加入溴化亚铜(0.12g,0.8mmol),氮气保护下80℃反应24h。冷却到室温,加入水20mL,甲苯20mL,过滤除去不溶物。分离水层,盐酸调节PH=2,乙酸乙酯萃取。将有机相合并蒸干,硅胶柱层析(乙酸乙酯∶石油醚1∶2)得化合物(6a)1.0g,产率68%。1H‑NMR(400MHz,DMSO):8.36(s,1H),8.29(s,2H),5.82(s,1H),3.79(s,6H)[2]。

参考文献
[1] 石河子大学. 一种2,4-取代苯甲酸的制备方法:CN202111579801.4[P]. 2022-03-22.
[2] 吉林大学. 一种异喹啉-1,3(2H,4H)-二酮衍生物及其应用:CN202110935147.X[P]. 2021-10-08.