CN104311386A - 2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法 - Google Patents

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仲汉根
顾国梁
季自华
季红进
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Abstract

本发明公开了一种2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法，属于有机合成领域。该法为先将硫酸与间氟三氟甲苯混合，再将得到的混合物在温度0～80℃下加入溴酸盐进行反应，得到2-溴-5-氟三氟甲苯。本法的收率可达90.0％以上，纯度99.0％以上，其原料易得，反应条件温和易控制。

Description

2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法
技术领域
本发明涉及化合物的制备方法，特别适用于医药及农药中间体的化合物的合成方法，属于有机合成领域。
背景技术
2-溴-5-氟三氟甲苯具有广泛的用途，主要用于医药和农药中间体，目前该化合物的制备方法国内有几篇专利，但国外未见合成该产品的文献报道。国内申请的专利制备方法主要有：1.以间氟三氟甲苯为原料，利用特殊的溴化试剂1,3-二溴-2,4-咪唑二酮一步溴化得到2-溴-5-氟三氟甲苯。该方法的优点是反应收率高，且步骤简单，缺点是溴化试剂不容易得到，国内供应的很少，非大众化学品；2.专利文件201210457938.7中，介绍以间氟三氟甲苯为原料，采用先硝化，再经过还原，最后经过重氮化，溴化的方法来合成2-溴-5-氟三氟甲苯，该方法合成步骤较多，成本高，三废量很大，处理费用很高，对环境不友好。本发明开发的2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法有别于现有公开的合成技术和制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，开发出一条易于工业化、原料廉价易得、反应收率和产品含量较高、新的2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法，其包括如下步骤：
(1)先将硫酸与间氟三氟甲苯混合，其中间氟三氟甲苯与硫酸摩尔比为1.0:1.0～15.0；
(2)将步骤(1)得到的混合物在温度0～80℃下加入溴酸盐进行反应，得到2-溴-5-氟三氟甲苯；其中间氟三氟甲苯与溴酸盐摩尔比为1.0:1.0～2.0。
以部分溴酸盐为例，本发明的2-溴-5-氟三氟甲苯的制备反应式如下所示，
本发明的反应中所选择使用的硫酸质量浓度为30～90％，优选浓度60～80％。
本发明的反应中，溴酸盐可以选择溴酸金属盐或铵盐，合适的溴酸金属盐可选择溴酸钾、溴酸钠、溴酸钙及溴酸铝等，优选：溴酸钾或溴酸钠。
在本法中，步骤(1)中硫酸与间氟三氟甲苯混合的温度优选在30℃以下；反应步骤(2)中，间氟三氟甲苯与硫酸的混合物的温度保持在0～80℃，为提高反应效率，优选反应温度应控制在25～55℃，进一步优选30～50℃，最优选30～40℃。
上述反应中，优选间氟三氟甲苯与溴酸盐摩尔比为1.0:1.2～1.5。特别是当选择溴酸钾或溴酸钠时，间氟三氟甲苯与溴酸钾或溴酸钠摩尔当量比优选比例为1.0:1.2～1.5。
间氟三氟甲苯与硫酸摩尔当量比为1.0:1.0～15.0，为更好的提高收率，优选摩尔当量比1.0:5.0～11.0，进一步优选1.0:5.0～10.0。
本发明中的溴酸盐可缓慢加入反应，以利于反应的有效顺序进行。
本发明的投料顺序有严格的要求，依次是先投硫酸、间氟三氟甲苯及溴酸盐。如硫酸、间氟三氟甲苯及溴酸盐同时投料，会造成溴酸盐剧烈分解，引起爆炸，导致安全事故发生。
在制得2-溴-5-氟三氟甲苯粗品后，可选择常见的工艺方法进行提纯处理，制得2-溴-5-氟三氟甲苯成品。一种后处理方法为：反应后(即制得2-溴-5-氟三氟甲苯粗品后)经过淬灭、萃取及亚硫酸钠洗涤，再用碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，即得2-溴-5-氟三氟甲苯成品。
本发明的有益效果：
本发明也采用间氟三氟甲苯为原料，避开文献采用特殊且不易购买到的溴化试剂直接溴化与合成步骤多且三废量大的重氮化方法，采用市场易购且价格低廉的溴酸盐直接溴化的方法。
本发明反应步骤少，只有一步反应，操作简便，反应定位准确，反应收率高，产品容易提纯，本发明的反应收率可达90.0％以上，纯度99.0％以上。本发明所用的原料易购且价格低廉，因此制得的2-溴-5-氟三氟甲苯更具市场竞争力。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，凡在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明的保护范围之内。
实施例1
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.80kg粉末状溴酸钾，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.92kg，纯度99.2％，收率93.9％。
实施例2
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入1.00kg粉末状溴酸钾，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.91kg，纯度99.0％，收率92.7％。
实施例3
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水(水浴，下同)，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在30～35℃,分10批次加入0.80kg粉末状溴酸钾，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.90kg，纯度99.1％，收率91.7％。
实施例4
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg80％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.80kg粉末状溴酸钾，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.91kg，纯度99.3％，收率93.0％。
实施例5
向10L玻璃反应釜中加入浓度为4.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.80kg粉末状溴酸钾，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.89kg，纯度99.0％，收率90.6％。
实施例6
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.72kg粉末状溴酸钠，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.86kg，纯度99.1％，收率87.6％。
实施例7
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在30～35℃,分10批次加入0.80kg粉末状溴酸钠，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.87kg，纯度99.0％，收率88.6％。
实施例8
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.80kg粉末状溴酸钠，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.89kg，纯度99.3％，收率90.9％。
实施例9
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.71kg粉末状溴酸钙，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、3L二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.83kg，纯度99.0％，收率84.5％。
实施例10
向10L玻璃反应釜中加入浓度为6.00kg70％的硫酸，通冷冻盐水，控制温度在30℃以下，搅拌下加入0.66kg间氟三氟甲苯，将混合物加热使温度保持在45～50℃,分10批次加入0.91kg带结晶水的溴酸铝，约4小时，加完后继续保温搅拌反应2小时，取样分析直至反应完成，淬灭、二氯甲烷萃取、亚硫酸钠洗涤，碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，得到产品重0.80kg，纯度99.3％，收率81.7％。

Claims (10)

1.一种2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 
(1)先将硫酸与间氟三氟甲苯混合，其中间氟三氟甲苯与硫酸摩尔比为1.0:1.0～15.0； 
(2)将步骤(1)得到的混合物在温度0～80℃下加入溴酸盐进行反应，得到2-溴-5-氟三氟甲苯；其中间氟三氟甲苯与溴酸盐摩尔比为1.0:1.0～2.0。 
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述溴酸盐为溴酸金属盐或铵盐；所述硫酸的质量浓度为30～90％。 
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于溴酸金属盐选自溴酸钾、溴酸钠、溴酸钙或溴酸铝。 
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于溴酸金属盐选自溴酸钾或溴酸钠。 
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述硫酸的质量浓度60～80％。 
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中硫酸与间氟三氟甲苯混合的温度在30℃以下；步骤(2)中反应温度为25～55℃。 
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中反应温度为30～50℃，优选30～40℃。 
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于间氟三氟甲苯与硫酸摩尔比为1.0:5.0～10.0。 
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于间氟三氟甲苯与溴酸盐摩尔比为1.0:1.2～1.5。 
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中反应后，经过淬灭、萃取及亚硫酸钠洗涤，再用碱洗后脱溶，精馏收集158～162℃/760mmHg馏分，即得2-溴-5-氟三氟甲苯成品。 
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