CN107311869A - 3,4,5‑三氟硝基苯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了3,4,5‑三氟硝基苯的制备方法,涉及有机合成领域,具体包括以下步骤:在无水反应瓶中加DMSO、3,5‑二氯‑4‑氟硝基苯,开启搅拌,在减压下升温到70~90℃,搅拌,然后加KF、TBAF,减压脱水,蒸馏头没有水珠后,设定温度120℃、超声波功率:15‑30KHZ,进行反应,反应结束后,并且将超声波反应器探头插入反应体系,通过GC跟踪反应进程,反应结束后,降温到70~75℃,过滤,滤液精馏分离DMSO与产物。本发明提供的制备方法操作简单,反应快,能耗低,产物收率高。
Description
技术领域:
本发明涉及有机合成领域,具体的涉及3,4,5-三氟硝基苯的制备方法。
背景技术:
氟是最活泼的非金属元素。1886年法国学家Moissan使用电解法制氟首次获得成功。1930年美国化学家Midghey和他的助手制得新制冷剂二氟二氯甲烷、继后有“塑料王”之称的聚四氟乙烯的开发,以氟树脂、氟橡胶为主的有机氟材料突飞猛进地发展。由于有机氟化学的深入研究以及新的氟化方法的引入,发展了许多含氟惊喜化学品,如药物、农药、燃料、涂料、试剂、润滑油、表面活性剂、憎水憎油剂、灭火剂和清洗剂等。
早在50年代,已将含氟甾体用作消炎剂,不但提高了生物活性,还使作用持久,这一成就引起了医学界的重视,以后一系列含氟的安定、抗癌、止痛、杀虫、抗菌、麻醉和利尿等药物的研究取得了较大的进展和成就。
3,4,5-三氟硝基苯是合成含氟药物的中间体,其在25℃的密度为1.517g/mL,闪电167°F,室温下储藏,淡黄色透明液体,但是在研究其制备的过程中遇到了难题,在氟化反应中,是有机与无机的表面接触,加入PTC后,会有效的改善邻、对位的氟化问题,但是间位的氟化问题不能解决,从而使得3,4,5-三氟硝基苯的收率较低,合成周期长。
发明内容:
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供3,4,5-三氟硝基苯的一种新的制备方法,其能耗低,反应周期短,产品收率高。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入220-240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至70-90℃,搅拌1-3h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10-13g TBAF,减压脱水1-4h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率15-30KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,1-2.5小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
优选地,3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入230-240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌1-2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10-13g TBAF,减压脱水2-4h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率20KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2-2.5小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
优选地,3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10-13g TBAF,减压脱水2h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率20KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
优选地,所述TBAF的添加量为12g。
不同的定位基团需要的PTC不同,硝基的邻、对位一般的PTC即可满足氟化的条件如:TBAB,但是间位对PTC的要求很高,需要合适的PTC,根据反应的特性,对照多次反应的平行实验,TBAF对本反应的间位氟化有最好的促进作用。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
在氟化反应中,是有机物与无机物的表面接触,加入相转移催化剂(PTC)后,会有效的改善邻、对位的氟化问题,但是间位的氟化问题不能解决,为此,本发明采用PTC与超声处理相结合,有效促进了间位的氟化,进而使得氟化的反应快速进行;
而且本发明选择TBAF作为相转移催化剂,并合理调节其用量,有效促进了间位氟化的进行,产品收率大大提高。
具体实施方式:
为了更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入220g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至70℃,搅拌3h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10g TBAF,减压脱水1-4h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率15KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2.5小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
经检测,产品的收率为97.8%。
实施例2
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、12g TBAF,减压脱水2h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率20KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
经检测,产品的收率为98.9%
实施例3
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至90℃,搅拌3h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、13g TBAF,减压脱水4h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率30KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。经检测,产品的收率为97.3%
实施例4
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至80℃,搅拌2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、11g TBAF,减压脱水3h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率25KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。经检测,产品的收率为98.2%
对比例1
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、12g TBAF,减压脱水2h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃反应,通过GC跟踪反应进程,4小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。经检测,产品的收率为46.5%。
对比例2
3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、12g TBAB,减压脱水2h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率20KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,4小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。经检测,产品的收率为55.8%。
Claims (4)
1.3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入220-240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至70-90℃,搅拌1-3h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10-13g TBAF,减压脱水1-4h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率15-30KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,1-2.5小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
2.如权利要求1所述的3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入230-240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌1-2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10-13g TBAF,减压脱水2-4h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率20KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2-2.5小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
3.如权利要求1所述的3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在无水反应瓶中加入240g DMSO、120g 3,5-二氯-4-氟硝基苯,开启搅拌机,在减压升温至75-80℃,搅拌2h;
(2)搅拌结束后,往反应瓶中加入83g KF、10-13g TBAF,减压脱水2h;
(3)待蒸馏头没有水珠后,升温至120℃,超声波功率20KHZ下反应,通过GC跟踪反应进程,2小时后反应结束,然后冷却至70-75℃,趁热过滤,滤液精馏分离得到DMSO和3,4,5-三氟硝基苯。
4.如权利要求1至3任一所述的3,4,5-三氟硝基苯的制备方法,其特征在于,所述TBAF的添加量为12g。
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