CN106478464A - 一种2‑氟‑6‑三氟甲基苯磺酰氯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农药中间体的制备技术领域,具体涉及一种2‑氟‑6‑三氟甲基苯磺酰氯的制备方法。本发明首先以2‑氯‑6‑三氟甲基苯胺为原料制得2‑氯‑6‑三氟甲基苯磺酰氯,然后再经过取代反应制得2‑氟‑6‑三氟甲基苯磺酰氯。本发明原料廉价易得,合成路线新颖,氟代收率高,总收率80%以上,纯度可达98%以上,适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于农药中间体的制备技术领域,具体涉及一种2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法。
技术背景
2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯是合成农用除草剂五氟磺草胺的重要中间体。例如2002年美国专利US6433169就报道了以2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯为关键中间体,经与2-氨基-5,8-二甲氧基-[1,2,4]三唑并[1,5-C]嘧啶缩合后再与二氟乙醇在氢化钠作用下反应而制备五氟磺草胺。
目前,据文献报道,2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯主要有以下2种合成方法:
1)2002年美国专利US6433169报道了以2-氟-6-三氟甲基苯胺为原料,经氨基重氮化反应再在氯化亚铜和二氧化硫作用下制备2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯,反应路线如下:
该方法虽然合成路线短,但原料成本高。
2)中国专利CN104693080A报道了以2,3-二氯三氟甲苯为原料,经氟置换、烃巯基取代而形成6-氟-2-三氟甲基苯硫醚,然后经氯气氧化氯代或取代后再与氯气氧化氯代而制得产品。
该方法虽然原料易得、成本低廉,但合成步骤较多,氟置换后需要蒸馏分离出产物,增加了能耗。
发明内容
本发明旨在提供一种原料易得、成本低廉、合成路线短、收率高、易于工业化的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法。
本发明的具体反应路线为:
具体包括如下步骤:
A)将2-氯-6-三氟甲基苯胺滴加到盐酸中,滴加完毕反应30-60min;向体系中滴加亚硝酸钠溶液,过程控温0-5℃,滴加完毕保温反应1-2h;
B)向上述体系中补加盐酸、硫酸铜,搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液,滴加完毕升温至50-60℃保温反应1-1.5h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到极性溶剂中,加入氟化钾或氟化钠、相转移催化剂,升温反应得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯。
由于酸性条件下有利于反应的进行,因此本发明将2-氯-6-三氟甲基苯胺滴加到盐酸中。步骤A)中所述的盐酸与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量比为1-5:1,保证2-氯-6-三氟甲基苯胺反应充分。
向体系中滴加亚硝酸钠溶液,为了生成亚硝酰阳离子,进而进行重氮化反应。亚硝酸钠与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量的比为1-3:1,可以保证重氮化反应顺利进行。本发明所述的亚硝酸钠溶液的质量分数为40%。
重氮化反应完成后,为了确保后期反应的顺利进行,需要向体系补加盐酸,并采用硫酸铜作为催化剂。经过发明人多次试验发现,步骤B)中所述的盐酸与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量比为1-9:1,硫酸铜与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量的比为0.1-0.5:1时,反应效果较好。
亚硫酸氢钠为磺酰化反应提供硫源,亚硫酸氢钠与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量的比为1-3:1。
步骤C)中所述的极性溶剂为DMSO或DMF或环丁砜或其混合物。
步骤C)中所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵或四乙基溴化铵或PEG-400或三甲基苄基溴化铵或四苯基溴化鏻或十六烷基三甲基氯化铵或其混合物。
步骤C)中所述的反应温度为100-400℃。
本发明提供的技术方案的优点在于:所有原料易得、成本低廉、合成路线新颖、合成路线短、收率高、总收率80%以上,纯度可达98%以上,适合于工业化生产。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。
实施例1
A)将22g盐酸(0.22mol)加入至反应装置中,冷却后向体系滴加2-氯-6-三氟甲基苯胺9.2g(0.047mol),滴加完毕保温反应30min,而后向体系滴加亚硝酸钠溶液8.3g(0.055mol),过程控温2-4℃,滴加完毕保温反应1h;
B)向上述体系补加盐酸42g(0.42mol)、硫酸铜0.752g(0.0047mol),搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液23.6g(0.09mol),滴加完毕升温至50℃保温反应1h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将上步得到的2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到DMSO中,加入氟化钾4.06g(0.07mol)、在相转移催化剂四丁基溴化铵作用下,升温至180℃反应5h,过滤除去无机盐,母液减压蒸馏得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯;
该实施例总收率82.3%,HPLC含量98.2%。
实施例2
A)将11g盐酸(0.11mol)加入至反应装置中,冷却后向体系滴加2-氯-6-三氟甲基苯胺9.2g(0.047mol),滴加完毕保温反应30min,而后向体系滴加亚硝酸钠溶液21g(0.14mol),过程控温2-3℃以下,滴加完毕保温反应1h;
B)向上述体系补加盐酸5.0g(0.05mol)、硫酸铜1.504g(0.0094mol),搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液12g(0.05mol),滴加完毕升温至55℃保温反应1h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将上步得到的2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到环丁砜中,加入氟化钾8.12g(0.14mol)、在相转移催化剂四苯基溴化鏻作用下,升温至250℃反应5h,过滤除去无机盐,母液减压蒸馏得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯;
该实施例总收率82.5%,HPLC含量98.5%。
实施例3
A)将15g盐酸(0.15mol)加入至反应装置中,冷却后向体系滴加2-氯-6-三氟甲基苯胺9.2g(0.047mol),滴加完毕保温反应30min,而后向体系滴加亚硝酸钠溶液13.5g(0.09mol),过程控温3-5℃,滴加完毕保温反应1h;
B)向上述体系补加盐酸32g(0.32mol)、硫酸铜1.6g(0.01mol),搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液18g(0.075mol),滴加完毕升温至60℃保温反应1.5h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将上步得到的2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到DMF中,加入氟化钠8.4g(0.2mol)、在相转移催化剂四苯基溴化鏻作用下,升温至150℃反应5h,过滤除去无机盐,母液减压蒸馏得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯;
该实施例总收率83.1%,HPLC含量98.8%。
实施例4
A)将5g盐酸(0.05mol)加入至反应装置中,冷却后向体系滴加2-氯-6-三氟甲基苯胺9.2g(0.047mol),滴加完毕保温反应50min,而后向体系滴加亚硝酸钠溶液13.5g(0.09mol),过程控温4℃,滴加完毕保温反应1.5h;
B)向上述体系补加盐酸32g(0.32mol)、硫酸铜3.76g(0.0235mol),搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液18g(0.075mol),滴加完毕升温至50℃保温反应1h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将上步得到的2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到DMF中,加入氟化钠8.4g(0.2mol)、在相转移催化剂三甲基苄基溴化铵作用下,升温至100℃反应5h,过滤除去无机盐,母液减压蒸馏得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯;
该实施例总收率83.7%,HPLC含量98.1%。
实施例5
A)将15g盐酸(0.15mol)加入至反应装置中,冷却后向体系滴加2-氯-6-三氟甲基苯胺9.2g(0.047mol),滴加完毕保温反应60min,而后向体系滴加亚硝酸钠溶液13.5g(0.09mol),过程控温3℃,滴加完毕保温反应2h;
B)向上述体系补加盐酸32g(0.32mol)、硫酸铜1.6g(0.01mol),搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液33.84g(0.141mol),滴加完毕升温至60℃保温反应1.5h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将上步得到的2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到DMSO中,加入氟化钠8.4g(0.2mol)、在相转移催化剂PEG-400作用下,升温至400℃反应5h,过滤除去无机盐,母液减压蒸馏得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯;
该实施例总收率84.3%,HPLC含量98.3%。
Claims (8)
1.一种2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:它包括如下步骤:
A)将2-氯-6-三氟甲基苯胺滴加到盐酸中,滴加完毕反应30-60min;向体系中滴加亚硝酸钠溶液,过程控温0-5℃,滴加完毕保温反应1-2h;
B)向上述体系中补加盐酸、硫酸铜,搅拌至溶解,然后滴加亚硫酸氢钠溶液,滴加完毕升温至50-60℃保温反应1-1.5h,反应结束加二氯甲烷萃取,分液,有机相经干燥、过滤、除溶剂得到2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯;
C)将2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯加入到极性溶剂中,加入氟化钾或氟化钠、相转移催化剂,升温反应得到2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯。
2.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:所述的盐酸为浓盐酸,步骤A)中所述的盐酸与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量比为1-5:1,步骤B)中所述的盐酸与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量比为1-9:1。
3.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:步骤A)中所述的亚硝酸钠与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量的比为1-3:1。
4.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:步骤B)中所述的硫酸铜与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量的比为0.1-0.5:1。
5.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:步骤B)中所述的亚硫酸氢钠与2-氯-6-三氟甲基苯胺的物质的量的比为1-3:1。
6.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:步骤C)中所述的极性溶剂为DMSO或DMF或环丁砜或其混合物。
7.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:步骤C)中所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵或四乙基溴化铵或PEG-400或三甲基苄基溴化铵或四苯基溴化鏻或十六烷基三甲基氯化铵或其混合物。
8.根据权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法,其特征在于:步骤C)中所述的反应温度为100-400℃。
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