CN103787846A - 一种2-氯-6-氟苯甲醚及其中间体的制备方法 - Google Patents

一种2-氯-6-氟苯甲醚及其中间体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种2-氯-6-氟苯甲醚及其中间体的制备方法。本发明公开的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,包含下列步骤:在100~150℃的条件下,将如式V所示的化合物进行裂解反应。本发明公开的如式III所示的化合物的制备方法,包含下列步骤:溶剂中,在铂碳的催化下,将如式II所示的化合物与氢气进行还原反应,制得如式III所示的化合物。本发明公开的如式II所示的化合物的制备方法,包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物。本发明的制备方法原料廉价易得、生产成本低、反应条件温和、收率高以及更适用于工业化生产。

Description

一种2-氯-6-氟苯甲醚及其中间体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种2-氯-6-氟苯甲醚及其中间体的制备方法。
背景技术
2-氯-6-氟苯甲醚是一种重要的化工原料,主要用于合成新型除草剂Arylex。
目前已报道的2-氯-6-氟苯甲醚合成方法有两种:2-氯-6-氟苯酚甲基化法和邻氟苯酚氯化醚化法。
在专利CN101268046中报道了在K2CO3存在下,2-氯-6-氟苯酚与碘甲烷在四氢呋喃中反应得到2-氯-6-氟苯甲醚,收率94%。但是,该合成方法所使用的原料2-氯-6-氟苯酚价格高,不易获得,碘甲烷具有中等毒性。
Figure BDA0000474328620000011
何人宝等人在专利CN101245020A中报道了以2,3-二氯硝基苯为反应起始物,依次经氟化反应、还原反应、希曼反应得到2,3-二氟氯苯,再经胺化反应得到2,3-二氟苯胺。
Figure BDA0000474328620000012
该反应的加氢还原采用雷尼镍,在1.5MPa下反应。雷尼镍在干燥情况下极易燃烧,危险性大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法中成本高、反应条件苛刻、收率低及不适用于工业化生产的缺陷,而提供了一种2-氯-6-氟苯甲醚及其中间体的制备方法。本发明的制备方法原料廉价易得、生产成本低、反应条件温和、收率高以及更适用于工业化生产。
本发明提供了一种如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,其包含下列步骤:在100~150℃的条件下,将如式V所示的化合物进行如下所示的裂解反应;
Figure BDA0000474328620000021
所述的裂解反应的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。本发明优选下列方法和条件:在水的存在下,在100~150℃的条件下,将如式V所示的化合物进行如下所示的裂解反应。其中,所述的水的质量与所述的如式V所示的化合物的质量比低于0.05。所述的裂解反应的温度较佳地为120~130℃。所述的裂解反应的时间较佳地为2h~3h。
所述的如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法中,其还可进一步包含下列步骤:水中,将如式IV所示的化合物与氟硼酸进行如下所示的缩合反应,制得如式V所示的化合物;所述的水与如式IV所示的化合物的质量比为1:1~1:4;
Figure BDA0000474328620000022
所述的水与如式IV所示的化合物的质量比较佳地为1:2~1:3。所述的如式IV所示的化合物与氟硼酸的摩尔比可为本领域此类反应常规的用量,较佳地为1:1.5~1:2。所述的缩合反应的温度可为本领域此类反应常规的温度,较佳地为-15~-5℃。所述的缩合反应的时间以反应完全为止,较佳地为30min~1h。
所述的如式V所示的化合物的制备方法,其还可进一步包含下列步骤:水中,在盐酸的作用下,将如式III所示的化合物与亚硝酸盐进行如下所示的重氮化反应,制得如式IV所示的化合物;
Figure BDA0000474328620000031
在如式IV所示的化合物的制备方法中,所述的重氮化反应的方法和条件可为本领域常规的方法和条件,本发明优选下列方法和条件:水中,将如式III所示的化合物与盐酸进行成盐反应后,再分批加入亚硝酸盐,进行重氮化反应,制得如式IV所示的化合物;更优选下列方法和条件:将如式III所示的化合物与水混合,升温至30~50℃,滴加盐酸,保温0.5~1h后,将反应液降温至-20~10℃,缓慢加入亚硝酸盐,进行重氮化反应,制得如式IV所示的化合物。其中,所述的分批是指分3~5次将亚硝酸盐加入到反应体系中。所述的盐酸市售可得,较佳地为质量百分比为36%~37%的盐酸,所述的质量百分比是指氯化氢的质量占盐酸试剂总质量的百分比。所述的如式III所示的化合物与盐酸的摩尔比较佳地为1:2~1:12,更佳地为1:5~1:9。所述的水与如式III所示的化合物的质量比较佳地为1:1~4:1。所述的亚硝酸盐较佳地为亚硝酸钠和/或亚硝酸钾。所述的亚硝酸盐也可以亚硝酸盐水溶液的形式参与反应。所述的亚硝酸盐水溶液的质量分数较佳地为20%~30%,所述的百分比是指亚硝酸盐的质量占亚硝酸水溶液的质量比。所述的亚硝酸盐与如式III所示的化合物的摩尔比值较佳地为1~1.1,更佳地为1.02~1.08。所述的重氮化反应的温度较佳地为-15~0℃。所述的重氮化反应的进程可以采用本领域中的常规测试方法(如TLC、HPLC或NMR)进行监控,一般以如式III所示的化合物消失时作为反应终点,反应的时间较佳地为1h~2h。
所述的如式IV所示的化合物的制备方法,其还可进一步包含下列步骤:溶剂中,在铂碳的催化下,将如式II所示的化合物与氢气进行如下所示的还原反应,制得如式III所示的化合物;
在如式III所示的化合物的制备方法中,所述的还原反应的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述的溶剂较佳地为醇类溶剂和/或芳烃类溶剂。所述的醇类溶剂较佳地为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种,更佳地为甲醇。所述的芳烃类溶剂较佳地为甲苯。所述的铂碳的含量较佳地为1%~5%,更佳地为3%,所述的百分比是指铂的质量占铂碳总质量的百分比。所述的铂碳与如式II所示的化合物的质量比较佳地为0.01:1~0.2:1,更佳地为0.02:1~0.05:1。所述的溶剂与如式II所示的化合物的质量比较佳地为3:1~5:1。所述的还原反应的压力较佳地为0.3~0.6Mpa,更佳地为0.4~0.5Mpa。所述的还原反应的温度较佳地为30~70℃,更佳地为40~50℃。所述的还原反应的进程可以采用本领域中的常规测试方法(如TLC、HPLC或NMR)进行监控,一般以如式II所示的化合物消失时作为反应终点,反应时间较佳地为18h~48h,更佳地为24h~30h。
所述的如式III所示的化合物的制备方法,其还可进一步包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物;
Figure BDA0000474328620000042
在如式II所示的化合物的制备方法中,所述的醚化反应的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述的溶剂较佳地为醇类溶剂。所述的醇类溶剂较佳地为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种,更佳地为甲醇。所述的催化剂较佳地为二异丙基胺。所述的甲醇钠与如式I所示的化合物的摩尔比较佳地为1:1~2:1,更佳地为1.4:1~2:1。所述的如式I所示的化合物与催化剂的摩尔比较佳地为1:1~8:1,更佳地为1:1~4:1。所述的溶剂与如式I所示的化合物的质量比较佳地为2:1~4:1。所述的醚化反应的温度较佳地为40~70℃,更佳地为60~65℃。所述的醚化反应的进程可以采用本领域中的常规测试方法(如TLC、HPLC或NMR)进行监控,一般以如式I所示的化合物消失时作为反应终点,反应时间较佳地为2h~18h,较佳地为5h~6h。
本发明还提供了一种如式III所示的化合物的制备方法,其包含下列步骤:溶剂中,在铂碳的催化下,将如式II所示的化合物与氢气进行如下所示的还原反应,制得如式III所示的化合物;
其中,所述的还原反应的方法和条件均同前所述。
所述的如式III所示的化合物的制备方法,其还可进一步包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物;
其中,所述的醚化反应的方法和条件均同前所述。
本发明还提供了一种如式II所示的化合物的制备方法,其包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物;
Figure BDA0000474328620000053
其中,所述的醚化反应的方法和条件均同前所述。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
本发明的制备方法原料廉价易得、生产成本低、反应条件温和、收率高以及更适用于工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1
往四口瓶中依次加入2,3-二氯硝基苯48g(0.25mol),甲醇96g(3mol),二异丙基胺50.5g(0.5mol),升温至65℃,滴加28%的NaOCH367.5g(0.35mol),保温进行醚化反应,反应2h后取样中控。脱除溶剂,加水180g(10mol)浆洗固体,过滤掉固体,加水冲洗滤饼,真空干燥,得如式II所示的化合物40.9g,醚化反应收率为84%,纯度为94%。称取化合物II39.4g(0.21mol)加入至500mL的高压釜中,再加入0.5g质量分数为3%的铂碳,加入甲苯184g(2mol)升温至68℃,压力为0.45MPa,进行还原反应,反应时间为30h,取样中控。过滤掉催化剂后,脱除甲苯后析出3-氯邻茴香胺31.5g。纯度>93%,收率95.2%。两步总收率为80%。
往四口瓶中加入3-氯邻茴香胺31.5g(0.2mol),加水63g,(3.5mol)升温至30℃,滴加36%HCl146.4g(1.44mol)成盐,保温1h后,降温至-15℃,缓慢滴加30%NaNO248.4g(0.21mol),进行重氮化反应,滴加完毕,保温1h后过滤溶液,去掉滤饼。滤液滴加48%HBF4溶液73.3g(0.4mol),进行缩合反应,保温30min后。过滤溶液,固体进行烘干脱水。烘干后的氟硼酸盐,慢慢升温至120℃进行裂解反应,直至无气体产生。裂解后的溶液进行精馏,收集2,6-CFA馏分得目标化合物27.3g。纯度>98.5%,三步收率为85%(从2,3-二氯硝基苯到最后目标化合物的合成,总收率为68%)。
实施例2
往四口瓶中依次加入2,3-二氯硝基苯48g(0.25mol),甲醇192g,二异丙基胺25.25g(0.25mol),升温至60℃,滴加28%的NaOCH396.4g(0.5mol),保温进行醚化反应,反应5h后取样中控。脱除溶剂,加水200g浆洗固体,过滤掉固体,加水冲洗滤饼,真空干燥,得化合物II41.46g,醚化反应收率为85%,纯度为95%。称取39.9g的化合物II加入至500mL的高压釜中,再加入0.4g质量分数为1%的铂碳,加入甲醇120g升温至40℃,压力为0.4MPa,进行还原反应,反应时间为18h,取样中控。过滤掉催化剂后,脱除甲醇后析出3-氯邻茴香胺32.15g。收率为96%,纯度>93%,两步总收率为81.6%。
往四口瓶中加入3-氯邻茴香胺30g(0.19mol),加水30g(1.67mol)升温至50℃,滴加36%HCl231g(2.28mol)成盐,保温0.5h后,降温至0℃,缓慢滴加30%NaNO244.6g(0.194mol),进行重氮化反应,滴加完毕,保温2h后过滤溶液,去掉滤饼。滤液滴加48%HBF4溶液69.5g(0.38mol),进行缩合反应,保温1h后。过滤溶液,固体进行烘干脱水。烘干后的氟硼酸盐,慢慢升温至130℃进行裂解反应,直至无气体产生。裂解后的溶液进行精馏,收集2,6-CFA馏分得目标化合物26g。纯度>98.5%,三步收率为85%(从2,3-二氯硝基苯到最后目标化合物的合成,总收率为69.4%)。
实施例3
往四口瓶中依次加入2,3-二氯硝基苯48g(0.25mol),乙醇192g,二异丙基胺25.25g(0.25mol),升温至40℃,滴加28%的NaOCH367.5g(0.35mol),保温进行醚化反应,反应18h后取样中控。脱除溶剂,加水180g(10mol)浆洗固体,过滤掉固体,加水冲洗滤饼,真空干燥,得化合物II38.9g,醚化反应收率为83%,纯度为93%。称取38.9g的化合物II加入至500mL的高压釜中,再加入0.39g质量分数为5%的铂碳,加入甲醇117g升温至50℃,压力为0.4MPa,进行还原反应,反应时间为48h,取样中控。过滤掉催化剂后,脱除甲醇后析出3-氯邻茴香胺31.56g。纯度>93%,两步总收率为80.1%。
往四口瓶中加入3-氯邻茴香胺31.56g(0.2mol),加水126.2g(7mol)升温至50℃,滴加36%HCl141.9g(1.4mol)成盐,保温0.5h后,降温至-20℃,缓慢滴加30%KNO2113.5g(0.4mol),进行重氮化反应,滴加完毕,保温2h后过滤溶液,去掉滤饼。滤液滴加48%HBF4溶液54.9g(0.3mol),进行缩合反应,保温1h后。过滤溶液,固体进行烘干脱水。烘干后的氟硼酸盐,慢慢升温至100℃进行裂解反应,直至无气体产生。裂解后的溶液进行精馏,收集2,6-CFA馏分得目标化合物27g。纯度>98.5%,收率为84%(从2,3-二氯硝基苯到最后目标化合物的合成,总收率为67.3%)。
实施例4
往四口瓶中依次加入2,3-二氯硝基苯48g(0.25mol),异丙醇192g,二异丙基胺25.25g(0.25mol),升温至70℃,滴加28%的NaOCH367.5g(0.35mol),保温进行醚化反应,反应6h后取样中控。脱除溶剂,加水180g(10mol)浆洗固体,过滤掉固体,加水冲洗滤饼,真空干燥,得化合物II38.45g,醚化反应收率为82%,纯度为92%。称取38.45g的化合物II加入至500mL的高压釜中,再加入0.76g质量分数为5%的铂碳,加入乙醇115g升温至70℃,压力为0.4MPa,进行还原反应,反应时间为30h,取样中控。过滤掉催化剂后,脱除乙醇后析出3-氯邻茴香胺31.52g。纯度>93%,两步总收率为80%。
往四口瓶中加入3-氯邻茴香胺31.52g(0.2mol),加水63g(3.5mol)升温至50℃,滴加36%HCl250g(2.4mol)成盐,保温0.5h后,降温至10℃,缓慢滴加30%NaNO250.6g(0.22mol),进行重氮化反应,滴加完毕,保温2h后过滤溶液,去掉滤饼。滤液滴加48%HBF4溶液54.9g(0.3mol),进行缩合反应,保温1h后。过滤溶液,固体进行烘干脱水。烘干后的氟硼酸盐,慢慢升温至100℃进行裂解反应,直至无气体产生。裂解后的溶液进行精馏,收集2,6-CFA馏分得目标化合物26.3g。纯度>98.5%,收率为82%(从2,3-二氯硝基苯到最后目标化合物的合成,总收率为65.6%)。
实施例5
往四口瓶中依次加入2,3-二氯硝基苯48g(0.25mol),甲醇96g(3mol),二异丙基胺50.5g(0.5mol),升温至65℃,滴加28%的NaOCH367.5g(0.35mol),保温进行醚化反应,反应2h后取样中控。脱除溶剂,加水180g(10mol)浆洗固体,过滤掉固体,加水冲洗滤饼,真空干燥,得如式II所示的化合物40.9g,醚化反应收率为84%,纯度为94%。
对比实施例1
以如式a所示的化合物按照实施例1相同的条件进行反应制得如式c所示的化合物,两步收率仅为56%。
Figure BDA0000474328620000091
对比实施例2
往四口瓶中依次加入2,3-二氯硝基苯48g(0.25mol),甲醇96g(3mol),升温至65℃,滴加28%的NaOCH367.5g(0.35mol),保温进行醚化反应,反应6h后取样中控。脱除溶剂,加水180g(10mol)浆洗固体,过滤掉固体,加水冲洗滤饼,真空干燥,得如式II所示的化合物37.5g,醚化反应收率为80%,纯度为89%。

Claims (13)

1.一种如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,其特征在于包含下列步骤:在100~150℃的条件下,将如式V所示的化合物进行如下所示的裂解反应;
Figure FDA0000474328610000011
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的裂解反应的温度为120~130℃;所述的裂解反应的时间为2h~3h。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,其还进一步包含下列步骤:水中,将如式IV所示的化合物与氟硼酸进行如下所示的缩合反应,制得如式V所示的化合物;所述的水与如式IV所示的化合物的质量比为1:1~1:4;
Figure FDA0000474328610000012
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述的如式IV所示的化合物与氟硼酸的摩尔比为1:1.5~1:2;所述的缩合反应的温度为-15~-5℃。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述的如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,其还进一步包含下列步骤:水中,在盐酸的作用下,将如式III所示的化合物与亚硝酸盐进行如下所示的重氮化反应,制得如式IV所示的化合物;
Figure FDA0000474328610000013
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在制备如式IV所示的化合物的重氮化反应中,所述的盐酸为质量百分比为36%~37%的盐酸,所述的质量百分比是指氯化氢的质量占盐酸试剂总质量的百分比;所述的如式III所示的化合物与盐酸的摩尔比为1:2~1:12;所述的水与如式III所示的化合物的质量比为2:1~3:1;所述的亚硝酸盐为亚硝酸钠和/或亚硝酸钾;所述的亚硝酸盐与如式III所示的化合物的摩尔比值为1~1.1。
7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述的如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,其还进一步包含下列步骤:溶剂中,在铂碳的催化下,将如式II所示的化合物与氢气进行如下所示的还原反应,制得如式III所示的化合物;
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在制备如式III所示的化合物的还原反应中,所述的溶剂为醇类溶剂和/或芳烃类溶剂;所述的铂碳的含量为1%~5%,所述的百分比是指铂的质量占铂碳总质量的百分比;所述的铂碳与如式II所示的化合物的质量比为0.01:1~0.2:1;所述的溶剂与如式II所示的化合物的质量比为3:1~5:1;所述的还原反应的压力为0.3~0.6Mpa;所述的还原反应的温度为30~70℃。
9.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述的如式VI所示的2-氯-6-氟苯甲醚的制备方法,其还进一步包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物;
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在制备如式II所示的化合物的醚化反应中,所述的溶剂为醇类溶剂;所述的催化剂为二异丙基胺;所述的甲醇钠与如式I所示的化合物的摩尔比为1:1~2:1;所述的如式I所示的化合物与催化剂的摩尔比为1:1~8:1;所述的溶剂与如式I所示的化合物的质量比为2:1~4:1;所述的醚化反应的温度为40~70℃。
11.一种如式III所示的化合物的制备方法,其特征在于包含下列步骤:溶剂中,在铂碳的催化下,将如式II所示的化合物与氢气进行如下所示的还原反应,制得如式III所示的化合物;
Figure FDA0000474328610000031
其中,所述的还原反应的方法的条件如权利要求7或8所述。
12.如权利要求11所述的如式III所示的化合物的制备方法,其特征在于,其还进一步包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物;
Figure FDA0000474328610000032
其中,所述的醚化反应的方法的条件如权利要求9或10任一项所述。
13.一种如式II所示的化合物的制备方法,其特征在于包含下列步骤:溶剂中,在催化剂的作用下,将如式I所示的化合物与甲醇钠进行如下所示的醚化反应,制得如式II所示的化合物;
Figure FDA0000474328610000033
其中,所述的醚化反应的方法的条件如权利要求9或10所述。
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