CN103772160B - 合成三氯甲氧基氯苯、三氟甲氧基苯胺的方法 - Google Patents

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Abstract

一种合成三氯甲氧基氯苯和三氟甲氧基苯胺的方法。以4-氯苯甲醚、3-氯苯甲醚或2-氯苯甲醚中的一种为原料与氯气在溶剂中和催化剂作用下进行光氯化反应,合成4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯中的一种。分离溶剂后得到相对应的4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯。4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯中的一种与氟化氢混合,进行氟化后再进行氨化,经精馏得到对应的4-三氟甲氧基苯胺、3-三氟甲氧基苯胺、2-三氟甲氧基苯胺。本发明具有操作简便、反应条件温和、无三废排放,无国际、国内环保组织要求的禁用化学品,以及产品与溶剂易分离等特点。

Description

合成三氯甲氧基氯苯、三氟甲氧基苯胺的方法
技术领域
本发明公开了一种合成三氯甲氧基氯苯和一种合成三氟甲氧基苯胺的方法。以甲氧基氯苯为原料,在溶剂中和催化剂作用下与氯气进行光氯化反应,合成三氯甲氧基氯苯。分离溶剂后得到三氯甲氧基氯苯。再经过氟化、氨化得到三氟甲氧基苯胺,与已报道的生产方法相比较,本发明具有操作简便、反应条件温和、产品易分离、无异构体、绿色环保等特点。
背景技术
随着科学的进步,各领域中的高性能、高质量、高技术含量的新产品、新材料不断问世,有机化合物一直是医药、农药、电子、染料等行业新产品、新材料开发和生产的重要中间体。
含氟有机中间体中的氟由于原子半径小,又具有较大的电负性,它所形成的C—F键键能要比C—H键键能要大得多,明显地增加了有机化合物的稳定性和生理活性,另外含氟有机化合物还具有较高的脂溶性和疏水性,促进其在生物体内的吸收与传递速度,使生理作用发生变化。因而很多含氟医药和农药在性能上相对具有用量少、毒性低、药效高、代谢能力强等特点,对药物的药效学和药动学性质产生重大的影响。由于含氟药物的性能表现优越,因此,对含氟药物的研发推动了含氟有机中间体国内外市场的应用。
在近年来合成的新农药中,以高效、低毒、低残留的环境友好型的含氟农药发展最快。目前已有近100个此类含氟农药新品种出现,其中60%以上已经商品化,有20多个品种已经占据了农药市场的主导地位。
作为农作物杀菌剂的噻呋酰胺和杀虫剂的茚虫威是最新研发的含氟农药的代表,上述两种农药以用量少、毒性低、药效高、代谢能力强等含氟农药特有的优点,近年来被全球广泛推广使用。
三氯甲氧基氯苯和三氟甲氧基苯胺是合成农药噻呋酰胺、茚虫威、氟酮磺隆过程中不可替代的重要中间体,以往的三氯甲氧基氯苯合成使用的溶剂为四氯化碳、对氯三氟甲苯系列、环己烷、四氢呋喃等。四氯化碳作为溶剂,因其特殊的结构性,容易与大气中的臭氧发生链式反应,破坏空气中的臭氧层,危害人类健康,所以国家环保总局在2003年发布公告,决定自2003年6月1日起,在全国范围内禁止使用四氯化碳作为清洗剂和化学反应溶剂。"公告"同时要求,各有关部门要积极督促和协助企业认真执行,切实做好禁用工作。违反这一规定的企业,将会受到地方环境保护行政主管部门会同有关部门依法进行的处罚。其他的上述溶剂存在分离困难;工业成本上升;副产物多,反应收率下降等问题。三氟甲氧基苯胺现在行业中大多采用将三氟甲氧基苯进行硝化、还原制得,但硝化过程中会产生大量废酸、废水和异构体,造成环境污染和产物的分离困难。
本发明在光氯化反应中以简单易得、无污染的双三氟甲基苯为溶剂,加上偶氮类化合物作为引发剂,多氯化物作为催化剂,目标产物含量高,反应收率高。产品与溶剂易分离,易回收。在氨化反应中氨水能够循环使用,产生的副产物氯化铵,可以用于制造电池、蓄电池、铵盐、鞣革,进行电镀、添加于食物、照相或生产粘合剂等。采用本发明合成三氟甲氧基苯胺,成功避开了以往合成方法中的硝化、还原工序,避免了废酸、废水对环境造成的污染,也避免了目标产物提纯的困难。提高了目标产物的纯度,提高了生产效率。与以往的工艺相比较,是更具有经济性,环保性的新型绿色工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反应条件温和、适应性广、污染小,绿色环保,能简单方便地合成三氯甲氧基氯苯和三氟甲氧基苯胺的方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种三氯甲氧基氯苯的合成方法,所述的三氯甲氧基氯苯1,其特征分子式为:C7H4Cl4O
以甲氧基氯苯2为起始原料,与氯化试剂3和引发剂4、催化剂5在溶剂双三氟甲基苯(C8H4F6)6中进行光氯化反应,分离溶剂后得到化合物1;
合成路线如下述反应式所示:
一种三氟甲氧基苯胺的合成方法,所述的三氟甲氧基苯胺7,其特征分子式为:C7H6F3NO
以三氯甲氧基氯苯1为起始原料,与氟化氢8在高压釜中进行氟化反应,经水汽蒸馏,精馏,得到氟化产物9,再和液氨10在催化剂11的催化下进行氨化反应,得到目标产物三氟甲氧基苯胺7。合成路线如下述反应式所示:
NH3+HCl→NH4Cl
具体为:
第一步:以偶氮类化合物4为引发剂,以多氯化物5为催化剂,原料2在溶剂双三氟甲基苯6(C8H4F6)中与氯化试剂3进行光氯化反应生成三氯甲氧基氯苯。反应结束后经分离溶剂,得到三氯甲氧基氯苯1。
第二步:将第一步产物1和氟化剂8加入氟化釜内进行氟化,反应结束后经提纯得到三氟甲氧基氯苯9。
以铜盐11为催化剂,以水为溶剂,在高压釜中加入化合物9及液氨10,封闭,升温,进行氨化反应。反应结束,经精馏得到目标产物三氟甲氧基苯胺7。
技术方案中:
1.产物1为三氯甲氧基氯苯。
2.偶氮类引发剂4最好为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或二种以上。通常也可用过氧化物替代偶氮类引发剂作为光氯化引发剂的,如采用过氧化苯甲酰或过氧化十二酰等。上述偶氮类引发剂中,用偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈催化效果比较好,但用偶氮二异丁酸二甲酯效果最好。使用量通常为原料(甲氧基氯苯)重量的0.1-10%,用量为原料重量的1-7%范围内效果较好,用量为原料重量的1.5-5%效果最好。
3.多氯化物5为三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷中的一种或二种以上。通常使用量为原料(甲氧基氯苯)重量的0.5-15%,用量为原料重量的1-5%范围内效果较好,用量为原料重量的1.5-3%效果最好。
4.氯化试剂3为氯气。氯气的通入速度对反应也有影响。反应过程中通氯速度决定反应时间,通氯速度快则反应时间短,反之则反应时间长。光氯化反应时间通常为3-120小时。其中,反应时间为5-96小时效果较好,反应时间为12-40小时效果最好。反应终点用GC方法跟踪检测,当二氯苄含量低于0.5%为反应终点。
当反应时间进行到7~15小时的时候:以每100L反应液计,通氯速度控制为3~5L/s时,二氯苄含量高,反应未进行完全;当通氯速度控制为10~13L/s时,此时反应为氯气过量的过终点反应,体系中环氯化物增加。
控制通氯速度不变(每100L溶剂,通氯速度控制为8~10L/s),通氯时间短(3小时),二氯苄含量高而三氯苄含量低,会造成反应收率低,通氯时间过长(15小时以后),会造成环氯化物增加,影响反应的选择性,增加副产物的含量。
5.原料2为甲氧基氯苯(2-氯苯甲醚、3-氯苯甲醚、4-氯苯甲醚中的一种或两种以上)。原料要求主含量大于99.5%(质量含量),且原料内不含金属,水分小于20ppm,外观要求无色透明。
6.氯化溶剂6为双三氟甲基苯(邻二三氟甲苯、间二三氟甲苯、对二三氟甲苯系列中的一种或二种以上)。以前资料报道的光氯化溶剂都为四氯化碳,三氟甲苯,邻、间、对氯三氟甲苯等系列,但是四氯化碳做溶剂,因其特殊的破坏性已经被国家明令禁止使用,而邻、间、对氯三氟甲苯系列做溶剂,与产物分离困难,在分离过程中能耗高。故以前的光氯化溶剂都存在污染大、能耗高的问题。而双三氟甲基苯系列(邻二三氟甲苯、间二三氟甲苯、对二三氟甲苯)作为光氯化溶剂,成功的避免了上述存在的问题,无污染且易于分离,而且溶剂回收后,双三氟甲基苯也可作为重要的医药、农药中间体,被广泛应用于化工行业。双三氟甲基苯作为本方法的光氯化溶剂,通常使用量为原料1-50倍(w/w),在2-20倍时(w/w)反应效果较好,在3-10倍时(w/w)反应效果最好。
7.光氯化反应温度通常为40-150℃。其中,最佳反应温度是60-120℃。反应温度过低,增加副产环氯化物,温度过高,会造成引发剂4急剧分解,增加反应不可控的危险因素。
8.所述产物1与溶剂6分离时,蒸馏塔内要用非金属填料(例如拉西瓷环、鲍尔磁环、陶瓷波纹填料、玻璃填料等),避免回收溶剂6时将金属物带入溶剂中,影响光氯化反应的选择性。
9.所述产物9为三氟甲氧基氯苯。
10.氟化反应时间通常为3-20小时,反应时间控制在5-15小时反应效果较好,7-12小时反应效果最好。
11.氟化反应压力通常控制在0.2MPa-4MPa之间,在0.6MPa-3MPa之间反应效果较好,在1.0MPa-2.5MPa之间反应效果最好。
12.氟化反应温度通常控制在25-130℃,在60-115℃是反应效果较好,在80-100℃时反应效果最好。
13.所述产物7为三氟甲氧基苯胺。
14.氨化反应中水和液氨的投料比通常采用25-90%(以液氨含量计,下同),在28-75%范围内反应效果较好,在35-60%范围内反应效果最好。
15.氨化反应中催化剂11为氯化铜、氯化亚铜、氧化铜、氧化亚铜,在反应中可单独使用或混合使用。通常使用量为原料(三氟甲氧基氯苯)用量的0.5-25%(w/w),当用量为原料(三氟甲氧基氯苯)重量的2-18%时反应效果较好,当用量为原料三氟甲氧基氯苯重量的3.5-14%时反应效果最好。
16.所述氨化反应通常反应时间为10-80小时,通过GC跟踪检测反应终点,原料含量低于0.1%为反应终点。在15-60小时反应效果较好,在20-35小时反应效果最好。
17.所述氨化反应压力通常控制在0.5-20MPa,在3-15MPa时反应效果较好,在5-12MPa时反应效果最好。
18.所述氨化反应温度通常为30-300℃,当温度为80-250℃时反应效果较好,当温度为170-200℃时反应效果最好。
本发明具有以下优点:
1.由于起始原料5(甲氧基氯苯)具有结构多样性,所以本方法可以用来合成不同位置氯代类型化合物1,即邻、间、对位含氯的三氯甲氧基苯化合物。
2.氯化试剂4便宜易得。
3.光氯化反应条件温和,易于控制。
4.光氯化反应所用溶剂易得,无污染,易分离,属于环保型溶剂;采用本方法中的溶剂,反应物含量高,几乎100%转化为目标产物,无副产物产生;反应收率高,接近反应的理论收率,具有极高的工业价值;且溶剂本身就是医药、农药中间体,回收利用价值高。
5.氨化反应原料便宜易得,反应过程中的氨水可以循环使用,反应过程中产生的副产物可以提纯,销售。整个反应达到零排放,百分之百无污染,是纯粹的绿色工艺。
总之,本发明采用上述方法合成三氯甲氧基氯苯和三氟甲氧基苯胺,工艺更环保,产物收率高,所得的三氯甲氧基氯苯和三氟甲氧基苯胺粗品纯度均达到98%以上,第一步收率达到99%,第二步收率达到97.7%,远高于现有技术。其有益效果是:副产物少,产率高,经济性好,产品纯度佳且质量稳定,整个工艺过程达到零排放,实现了绿色工艺化,适于工业化生产。
具体实施方式
通过下述实施例有助于进一步理解本发明.
以下实施例所采用的各种原料及试剂均为市售,不再赘述。
第一步:制备三氯甲氧基氯苯。本步反应方程式如下
实施例1
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(200g,145ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加对氯苯甲醚80g(0.56mol),1小时滴完。滴加完毕,继续维持70-80℃反应,反应终点通过GC跟踪检测,二氯苄质量含量<0.5%为反应终点,此时反应时间为5小时,停止通入氯气,然后进行空气吹扫,通过蒸馏(陶瓷波纹填料)脱除反应液中的溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)135克,含量95.2%,收率93%。
产物的确认:以分析纯的4-氯三氯甲氧基苯为标准品,通过气相色谱检测,确认本实施例中的产物为4-氯三氯甲氧基苯,纯度为94.2%。
并通过核磁定性检测:碳镨和氢谱的化学位移确定产物为4-氯三氯甲氧基苯。
实施例2
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(400g,285ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)136克,含量95.4%,收率93.9%。
实施例3
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(480g,345ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)136克,含量95.5%,收率94.0%。
实施例4
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(560g,400ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)135克,含量95.7%,收率93.5%。
实施例5
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(640g,460ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)136克,含量95.9%,收率94.4%。
实施例6
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(720g,518ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)136克,含量96%,收率94.5%。
实施例7
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)136克,含量96.3%,收率94.8%。
实施例8
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯0.8克和三氯化磷1克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)137克,含量96.4%,收率95.6%。
实施例9
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯1克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱溶除剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)137克,含量96.6%,收率95.8%。
实施例10
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯1.2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)137克,含量96.7%,收率95.9%。
实施例11
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯1.5克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)137克,含量97%,收率96.2%。
实施例12
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)137克,含量97.3%,收率96.5%。
实施例13
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2.2克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量97.3%,收率97.2%。
实施例14
在500mL反应瓶中,依次加入对二双三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯2.5克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量97.5%,收率97.4%。
实施例15
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,其余操作同实施例1。将反应液脱溶除剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量97.9%,收率97.8%。
实施例16
在500mL反应瓶中,其余操作同实施例15,滴加完毕,继续维持130-140℃反应5小时,然后进行吹扫,将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)140克,含量97.7%,收率99%。
实施例17
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持110-120℃反应5小时,然后进行吹扫,将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)140克,含量97.9%,收率99.2%。
实施例18
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持80-100℃反应5小时,然后进行吹扫,将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)139克,含量97.4%,收率98%。
实施例19
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持80-100℃反应3小时,然后进行吹扫,将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量98.7%,收率98.6%。
实施例20
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持80-100℃反应7小时,然后进行吹扫,将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量98.9%,收率98.8%。
实施例21
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持80-100℃反应10小时,然后进行吹扫,将反应液脱除溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.4%,收率99.3%。
实施例22
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持80-100℃反应13小时,然后进行吹扫,将反应液脱溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.7%,收率99.6%。
实施例23
在500mL反应瓶中,操作同实施例15,滴加完毕,继续维持80-100℃反应15小时,然后进行吹扫,将反应液脱溶剂后得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.3%,收率99.2%。
实施例2-23中,对氯苯甲醚投料量不变的情况下,依次改变溶剂投入量,引发剂投入量、催化剂投入量、反应温度和反应时间,对反应目标产物的得量、含量、收率的影响在下表中做以对比(表一):
实施例24
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加2-氯苯甲醚80g(0.56mol),1小时滴完。滴加完毕,继续维持80-100℃反应,反应终点通过GC跟踪检测,二氯苄质量含量≦0.5%为反应终点,此时反应时间为11小时,停止通入氯气,然后进行空气吹扫,通过蒸馏脱除反应液中的溶剂后得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.5%,收率99.4%.
产物的确认:以分析纯的2-氯三氯甲氧基苯为标准品,通过气相色谱检测,确认本实施例中的产物为2-氯三氯甲氧基苯,纯度为94.2%。
并通过核磁定性检测:碳谱和氢谱的化学位移确定产物为2-氯三氯甲氧基苯。
实施例25
重复实施例24操作,得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.6%,收率99.4%。
实施例26
在500mL反应瓶中,依次加入对二三氟甲基苯(800g,575ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加3-氯苯甲醚80g(0.56mol),1小时滴完。滴加完毕,继续维持80-100℃反应,反应终点通过GC跟踪检测,二氯苄质量含量≦0.5%为反应终点,此时反应时间为13小时,停止通入氯气,然后进行空气吹扫,通过蒸馏脱除反应液中的溶剂后得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.3%,收率99.2%。
产物的确认:以分析纯的3-氯三氯甲氧基苯为标准品,通过气相色谱检测,确认本实施例中的产物为3-氯三氯甲氧基苯,纯度为94.2%。
并通过核磁定性检测:碳谱和氢谱的化学位移确定产物为3-氯三氯甲氧基苯。
实施例27
重复实施例26操作,得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)138克,含量99.4%,收率99.3%。
实施例28
重复实施例22操作,将其中氯化溶剂改为间二三氟甲苯,得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量98.4%,收率98.3%。
实施例29
重复实施例22操作,将其中氯化溶剂改为邻二三氟甲苯,得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98.6%,收率97.8%。
实施例30
重复实施例22操作,将其中氯化溶剂改为对二三氟甲苯和间二三氟甲苯混合物(体积比例为1:1),得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量97.8%,收率97.7%。
实施例31
重复实施例22操作,将其中氯化溶剂改为对二三氟甲苯和邻二三氟甲苯混合物(体积比例为1:1),得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量97.5%,收率97.4%。
实施例32
重复实施例22操作,将其中氯化溶剂改为邻二三氟甲苯和间二三氟甲苯混合物(体积比例为1:1),得到目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)138克,含量97.4%,收率97.3%。
实施例33
重复实施例28操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为2-氯苯甲醚,得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)138克,含量98.2%,收率98.3%。
实施例34
重复实施例28操作,将其中原料改为3-氯苯甲醚,得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98%,收率97.2%。
实施例35
重复实施例29操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为2-氯苯甲醚,得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98.6%,收率97.8%。
实施例36
重复实施例29操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为3-氯苯甲醚,得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)138克,含量98.2%,收率98.1%。
实施例37
重复实施例30操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为2-氯苯甲醚,得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)136克,含量98.2%,收率96.7%。
实施例38
重复实施例30操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为3-氯苯甲醚,得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98%,收率97.2%。
实施例39
重复实施例31操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为2-氯苯甲醚,得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98.2%,收率97.4%。
实施例40
重复实施例31操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为3-氯苯甲醚,得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)136克,含量98.2%,收率96.7%。
实施例41
重复实施例32操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为3-氯苯甲醚,得到目标产物(3-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98.4%,收率97.6%。
实施例42
重复实施例32操作,将其中原料4-氯苯甲醚改为2-氯苯甲醚,得到目标产物(2-氯三氯甲氧基苯)137克,含量98.3%,收率97.5%。
表二
序号 溶剂 原料 产量(g) 含量(%) 收率(%)
22 对二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 138 99.7 99.6
23 对二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 138 99.3 99.2
24 对二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 138 99.5 99.4
25 对二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 138 99.6 99.4
26 对二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 138 99.3 99.2
27 对二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 138 99.4 99.3
28 间二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 138 98.4 98.3
29 邻二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 137 98.6 97.8
30 对二三氟甲苯+间二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 138 97.8 97.7
31 对二三氟甲苯+邻二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 138 97.5 97.4
32 邻二三氟甲苯+间二三氟甲苯 4-氯苯甲醚 138 97.4 97.3
33 间二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 138 98.2 98.3
34 间二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 137 98 97.2
35 邻二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 137 98.6 97.8
36 邻二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 138 98.2 98.1
37 对二三氟甲苯+间二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 136 98.2 96.7
38 对二三氟甲苯+间二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 137 98 97.2
39 对二三氟甲苯+邻二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 137 98.2 96.7
40 对二三氟甲苯+邻二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 136 98.4 97.6
41 邻二三氟甲苯+间二三氟甲苯 3-氯苯甲醚 137 98.4 97.6
42 邻二三氟甲苯+间二三氟甲苯 2-氯苯甲醚 137 98.3 97.5
对比例1
在500mL反应瓶中,参考(以氯苯为溶剂生产三氯甲氧基苯的方法;C07C43/225(2006.01)I),依次加入氯苯(400g,365ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加对氯苯甲醚80g(0.56mol),滴加完毕,继续维持80-100℃反应13小时,然后进行空气吹扫,将反应液脱除溶剂后得到氯化料128g,目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)含量32%,收率29.6%。
对比例2
在500mL反应瓶中,依次加入氟苯(400g,400ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加对氯苯甲醚80g(0.56mol),滴加完毕,继续维持80-100℃反应13小时,然后进行空气吹扫,将反应液脱除溶剂后得到氯化料142g,目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)含量56%,收率57.6%。
对比例3
在500mL反应瓶中,依次加入二氯乙烷(400g,320ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加对氯苯甲醚80g(0.56mol),滴加完毕,继续维持80-100℃反应13小时,然后进行空气吹扫,将反应液脱除溶剂后得到氯化料125g,目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)含量53.9%,收率48.8%。
对比例4
在500mL反应瓶中,参考((1)METHOD OF MAKINGTRICHLOROMETHOXYBENZENE;US005773668A;)依次加入对氯三氟甲苯(400g,295ml)、偶氮二异丁酸二甲酯3克和三氯化磷2克,升温至60℃,开启汞灯对反应液进行光照,,开始向瓶内通入氯气,通氯速度控制在20ml/s,同时开始滴加对氯苯甲醚80g(0.56mol),滴加完毕,继续维持80-100℃反应13小时,然后进行空气吹扫,将反应液脱除溶剂后得到氯化料134g,目标产物(4-氯三氯甲氧基苯)含量95.3%。收率92.4%。但是该反应脱溶时需在减压状态下进行,能耗高,生产效率低,溶剂回收率低,不适合工业化生产。
对比例1-4中,只把溶剂进行更换,其他条件都按照实施例中最佳条件执行,将反应结果列表如下(表三),便于同第一步实施例加以对照。
第二步:制备4-三氟甲氧基苯胺。本步反应方程式如下
HCl+NH3→NH4
实施例43
在2L高压釜内加入4-氯三氯甲氧基苯1400g(5.69mol),无水氟化氢400g(20mol),将高压釜密闭开动搅拌,缓慢升温至90℃,升温期间压力保持在3MPa以下,在此温度下保持8小时,将釜内物料放出,加质量浓度10%的碳酸钠水中和至PH8-9后分出下层物料,精馏,得到化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)1115g,含量98.2%,收率99.7%。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同900g水一同加入另一个2L高压釜内,再向釜内加入液氨300g(氨水质量浓度25%),催化剂氯化亚铜5g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过精馏提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)185g,含量85.6%,收率58.6%。
产物的确认:以分析纯的对三氟甲氧基苯胺为标准品,通过液相色谱检测,确认本实施例中的目标产物为对三氟甲氧基苯胺,纯度85.6%。
并通过核磁定性检测:碳谱和氢谱的化学位移确定产物为对三氟甲氧基苯胺。
实施例44
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同865g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨335g(氨水浓度28%),催化剂氯化亚铜5g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)191g,含量86.7%,收率61.3%。
实施例45
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同815g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨385g(氨水浓度32%),催化剂氯化亚铜5g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)196g,含量87.3%,收率63.3%。
实施例46
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同744g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨456g(氨水浓度38%),催化剂氯化亚铜5g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全)将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)201g,含量88.6%,收率65.9%。
实施例47
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜5g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全)将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)210g,含量87.5%,收率68%。
实施例48氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同540g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨660g(氨水浓度55%),催化剂氯化亚铜5g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)211g,含量87.4%,收率68.2%。
实施例49
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜10g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)210g,含量88.7%,收率68.9%。
实施例50
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜15g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)215g,含量89.6%,收率71.3%。
实施例51
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)220g,含量89.7%,收率73%。
实施例52
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜25g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过4MPa,当温度升至120℃时保持30小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)220g,含量89.6%,收率73%。
实施例53
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过5MPa,当温度升至120℃时保持28小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)220g,含量91.2%,收率74.2%。
实施例54
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过5.5MPa,当温度升至120℃时保持27小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)220g,含量92.3%,收率75.1%。
实施例55
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过7MPa,当温度升至120℃时保持23小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)230g,含量93.6%,收率79.6%。
实施例56
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过9MPa,当温度升至120℃时保持21小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)240g,含量94.5%,收率83.9%。
实施例57
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至120℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)260g,含量94.7%,收率91.1%。
实施例58
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过13MPa,当温度升至120℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)260g,含量94.65%,收率91%。
实施例59
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至140℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)260g,含量95.3%,收率91.7%。
实施例60
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至160℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)260g,含量96.2%,收率92.5%。
实施例61
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至180℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)260g,含量97.3%,收率93.6%。
实施例62
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至200℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)260g,含量97.9%,收率94.2%。
实施例63
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至220℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)265g,含量99.6%,收率97.7%。
实施例64
氟化操作同实施例28。取化合物9(4-氯三氟甲氧基苯)300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至240℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过提纯得到目标产物(4-三氟甲氧基苯胺)265g,含量99.5%,收率97.6%。
实施例43-64中,对氯三氟甲氧基苯投料量(300g)不变的情况下,依次改变氨水浓度、催化剂投入量、反应时间和压力、反应温度,对反应目标产物的得量和含量、收率的影响在下表中做以对比(表四):
实施例65
在2L高压釜内加入3-氯三氯甲氧基苯1400g(5.69mol),无水氟化氢400g(20mol),将高压釜密闭开动搅拌,缓慢升温至90℃,升温期间压力保持在3MPa以下,在此温度下保持8小时,将釜内物料放出,加质量浓度10%的碳酸钠水中和至PH8-9后分出下层物料,精馏,得到化合物9(3-氯三氟甲氧基苯)1115g,含量98.6%,收率98.3%。取化合物9(3-氯三氟甲氧基苯)300g,连同900g水一同加入另一个2L高压釜内,再向釜内加入液氨300g(氨水质量浓度25%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至220℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过精馏提纯得到目标产物(3-三氟甲氧基苯胺)260g,含量99.3%,收率95.6%。
产物的确认:以分析纯的3-三氟甲氧基苯胺为标准品,通过液相色谱检测,确认本实施例中的目标产物为3-三氟甲氧基苯胺,纯度85.6%。
并通过核磁定性检测:碳谱和氢谱的化学位移确定产物为3-三氟甲氧基苯胺。
实施例66
重复实施例65的操作,经过精馏后得到的目标产物(3-三氟甲氧基苯胺)260g,含量99.28%,收率95.5%。
实施例67
在2L高压釜内加入2-氯三氯甲氧基苯1400g(5.69mol),无水氟化氢400g(20mol),将高压釜密闭开动搅拌,缓慢升温至90℃,升温期间压力保持在3MPa以下,在此温度下保持8小时,将釜内物料放出,加质量浓度10%的碳酸钠水中和至PH8-9后分出下层物料,精馏,得到化合物9(2-氯三氟甲氧基苯)1113g,含量98.7%,收率98.2%。取化合物9(2-氯三氟甲氧基苯)300g,连同900g水一同加入另一个2L高压釜内,再向釜内加入液氨300g(氨水质量浓度25%),催化剂氯化亚铜20g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至220℃时保持20小时。此时GC检测原料反应完全(GC检测原料质量含量≦0.1%视为反应完全),将物料放出,静止,分去上层水相循环使用,下层物料经过精馏提纯得到目标产物(2-三氟甲氧基苯胺)260g,含量99.5%,收率95.7%。
产物的确认:以分析纯的2-三氟甲氧基苯胺为标准品,通过液相色谱检测,确认本实施例中的目标产物为2-三氟甲氧基苯胺,纯度85.6%。
并通过核磁定性检测:碳谱和氢谱的化学位移确定产物为2-三氟甲氧基苯胺。
实施例68
重复实施例67的操作,经过精馏后得到的目标产物(2-三氟甲氧基苯胺)260g,含量99.4%,收率95.6%。
对比例5
操作同实施例45,催化剂改为CuSO4.5H2O,加入量为20g,其余投料量和反应条件不变,反应进行30小时后分料后得到目标产物270g,含量4%,收率4%。
对比例6
操作同实施例45,催化剂改为CuSO4.5H2O,加入量为30g,其余投料量和反应条件不变,反应进行30小时后分料后得到目标产物273g,含量6%,收率6%。
对比例7
氟化操作同实施例24。取化合物9300g,连同720g水一同加入2L高压釜内,再向釜内加入液氨480g(氨水浓度40%),催化剂30g,缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过13MPa,当温度升至220℃时保持30小时。静止,分去上层水相,下层物料经过提纯得到目标产物260g,含量6.5%,收率6.2%。
对比例8
在2L高压釜内加入2-氯三氯甲氧基苯1400g(5.69mol),无水氟化氢400g(20mol),将高压釜密闭开动搅拌,缓慢升温至90℃,升温期间压力保持在3MPa以下,在此温度下保持8小时,将釜内物料放出,加质量浓度10%的碳酸钠水中和至PH8-9后分出下层物料,精馏,得到化合物9(2-氯三氟甲氧基苯)1113g,含量98.7%,收率98.2%。取化合物9(2-氯三氟甲氧基苯)300g,连同900g水一同加入另一个2L高压釜内,再向釜内加入液氨300g(氨水质量浓度25%),催化剂五水硫酸铜30g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至220℃时保持30小时。将物料放出,静止,分去上层水相,下层物料经过精馏提纯得到目标产物(2-三氟甲氧基苯胺)280g,含量9.5%,收率9.8%。
对比例9
在2L高压釜内加入3-氯三氯甲氧基苯1400g(5.69mol),无水氟化氢400g(20mol),将高压釜密闭开动搅拌,缓慢升温至90℃,升温期间压力保持在3MPa以下,在此温度下保持8小时,将釜内物料放出,加质量浓度10%的碳酸钠水中和至PH8-9后分出下层物料,精馏,得到化合物9(3-氯三氟甲氧基苯)1113g,含量98.7%,收率98.2%。取化合物9(3-氯三氟甲氧基苯)300g,连同900g水一同加入另一个2L高压釜内,再向釜内加入液氨300g(氨水质量浓度25%),催化剂五水硫酸铜30g,高压釜密闭后缓慢给高压釜升温,升温期间压力保持不超过11MPa,当温度升至220℃时保持30小时。将物料放出,静止,分去上层水相,下层物料经过精馏提纯得到目标产物(2-三氟甲氧基苯胺)278g,含量8.7%,收率8.9%。
结论:
1、由表一可以看出:当原料对氯苯甲醚的投入量不变的情况下,溶剂的投入量只有在原料的10倍(重量比),催化剂投入量是原料量的0.375%(重量比),反应温度为80~100℃,反应时间为13小时,反应条件是最适宜的。其中通过通氯速度控制反应时间,速度慢则反应时间长,反之则时间短。合成方法一中,实施例22为最佳反应条件。
2、由表一、表二和表二可以看出:本发明所采用的光氯化溶剂是唯一能够使目标物含量、光氯化收率达到最高的溶剂;反应过程中无副产物产生,反应三废少,利于环保;常压下容易与反应产物分离,反应过程和分离过程易于控制和操作;光氯化反应条件温和,易于满足。本方法所采用的光氯化溶剂并不是国家或国际上禁用的化学品,且溶剂本身就是医药、农药中间体,回收后利用价值高。所以对于合成三氯甲氧基氯苯,本发明中所采用的光氯化溶剂是最佳溶剂。
3、由表四可以看出:当原料对氯三氟甲氧基苯投料量不变,氨水总量不变的情况下,氨水浓度为40%,催化剂加入量为原料质量的6.7%,压力控制在11MPa,反应温度为220℃,反应时间为20小时,原料就可以完全转化,并且收率达到了97.7%,含量达到99.6%,此条件为最佳反应条件。合成方法二中实施例48为最佳反应条件。
4、由实施例1~42可以看出,此发明对4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯的合成都适用。
5、由实施例43~68可以看出,此发明对4-三氟甲氧基苯胺、3-三氟甲氧基苯胺、2-三氟甲氧基苯胺的合成都适用。
6、由对比例5~9可以看出,不是所有的铜化合物都适用于三氟甲氧基氯苯的氨化反应,只有用本发明中的催化剂系列,三氟甲氧基氯苯的氨化反应才能达到目标产物含量最高;反应收率最高;副产物最少;环保性、经济性达到最好。

Claims (7)

1.合成三氯甲氧基氯苯的方法,其特征在于:
在催化剂存在下,于氯化溶剂中,以4-氯苯甲醚、3-氯苯甲醚或2-氯苯甲醚中的一种或二种以上为原料与氯气进行光氯化反应,相应的反应生成物为4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯中的一种或二种以上;
所述氯化溶剂为邻二三氟甲苯、间二三氟甲苯、对二三氟甲苯中的一种或二种以上的混合物;具体过程为,向氯化溶剂中加入催化剂、引发剂,开始通入氯气并且同时滴加原料4-氯苯甲醚、3-氯苯甲醚或2-氯苯甲醚中的一种或二种以上,在光照条件下,原料与氯气进行光氯化反应,反应到终点后脱除溶剂得到与原料相对应的目标产物;由于采用4-氯苯甲醚、3-氯苯甲醚或2-氯苯甲醚中的其中一种或二种以上为原料,原料不同,可得到不同的对应产物,目标产物为4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯中的一种或二种以上;
反应液于反应设备中的投入量为反应设备容积的30~80%;同时,每100升反应液,通氯速度通常控制为3~20L/s;反应时间为3~120小时;
所述引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化十二酰中的一种或二种以上;所述引发剂加入量为原料质量的0.1~10%;
催化剂为三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷中的一种或二种以上;所述催化剂加入量为原料质量的0.1~10%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氯化溶剂与原料投料质量比为1~20:1。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氯化反应温度为40-150℃。
4.一种合成三氟甲氧基苯胺的方法,其特征在于:
1)按照权利要求1-3任一所述的方法合成三氯甲氧基氯苯,三氯甲氧基氯苯为4-氯三氯甲氧基苯、3-氯三氯甲氧基苯、2-氯三氯甲氧基苯中的一种或二种以上;
2)将步骤1)获得的三氯甲氧基氯苯加入高压釜中,再加入无水氟化氢,密闭条件下,升温进行氟化反应,将氟化反应产物精馏;精馏得到的三氟甲氧基氯苯作为原料加入到高压釜中,再加入水和液氨,催化剂,密闭条件下,升温进行氨化反应,反应到终点后分料,提纯后得到目标产物。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:步骤2)中所述液氨在水中的质量浓度为25~90%;
步骤2)中原料三氟甲氧基氯苯与液氨的投料摩尔比为1:10~45。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:步骤2)中所述反应催化剂为氯化铜、氯化亚铜、氧化铜、氧化亚铜中的一种或二种以上混合物;催化剂加入量为原料三氟甲氧基氯苯质量的0.5~25%。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:
步骤2)中所述氨化反应的反应时间为10~80小时;反应压力为0.5~20MPa;反应温度为30~300℃。
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