CN112110790A - 一种3,5-二卤三氟甲苯及3`-氯-5`-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法 - Google Patents
一种3,5-二卤三氟甲苯及3`-氯-5`-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及化工制药的技术领域,尤其是涉及一种3,5‑二卤三氟甲苯的制备方法;以3,5‑二卤‑4‑氨基三氟甲苯为原料,经重氮化脱氨基反应,得到3,5‑二卤三氟甲苯,生产成本较小,就有较好的经济效应。本申请还涉及一种3'‑氯‑5'‑(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,以3,5‑二卤三氟甲苯为原料,经格氏试剂化反应,再与三氟甲基化试剂发生亲核加成反应,同样具有较好的经济效应。
Description
技术领域
本申请涉及化工制药的技术领域,尤其是涉及一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法;本申请还涉及一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法。
背景技术
3-卤代-5-(三氟甲基)苯基三氟乙酮是用于合成农药或兽药的重要中间体,具有广阔的市场前景。
3,5-二卤三氟甲苯是制备3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的原料之一。目前,对3,5-二卤三氟甲苯生产工艺较为复杂且难以大规模生产,从而增大了企业的生产成本,严重影响了企业的经济效应。
发明内容
针对现有技术存在的不足,首先,本申请提供了一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,通过便宜易得的原料对3,5-二卤三氟甲苯进行制备,具有较好的经济效应。
其次,本申请提供了一种通过上述原料制备3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的方法,具有经济效应好、生产成本低的优点。
在一个实施方案中,本申请提供了一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,以化合物I为原料,经重氮化脱氨基反应制得化合物Ⅱ;
其中,R1、R2可分别为F、Cl、Br、I中的任意一种;
具体包括如下步骤:
S1、将化合物1溶解于溶剂I中,并降温至-10~0℃,得到反应液I;
S2、向反应液I中加入酸,并混合均匀,使反应液I酸化,得到反应液Ⅱ;
S3、向反应液Ⅱ中加入亚硝酸试剂溶液,保持体系温度低于0℃,并充分反应,使化合物I的氨基重氮化并得到化合物Ⅲ,得到反应液Ⅲ;
S4、向反应液Ⅲ中加入次磷酸和催化剂,通过次磷酸还原反应液Ⅲ中的化合物Ⅲ上的重氮基团离去,得到化合物Ⅱ粗产品;
S5、对步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品进行分离提纯,得到化合物Ⅱ;
其中溶剂I选自甲苯、乙醇、异丙醇中的一种或其中任意两种或以上形成的均相混合溶剂;步骤S3中亚硝酸试剂选自亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙、亚硝酸钡、亚硝酸银、亚硝酸C1~C6烷基酯中的任意一种,所述催化剂为亚铜盐
以对位氨基取代的二卤三氟甲基苯脱氨基处理后得到3,5-二卤三氟甲苯,首先,上述原料价格较为低廉,供应量也较为充足。以R1、R2均为氯的化合物I为例,其价格仅为150元/公斤左右,价格较为低廉。此外,脱氨基反应过程中需要使用到的溶剂均为常规溶剂,且无需经过无水无氧的反应条件,也无需使用复杂的催化剂,进一步减少了生产的成本。此外,上述反应过程中最终得到的废水处理也较为方便。上述因素共同体现了本申请技术方案中合成方法低价高效、成本较低,经济效应较好的优势。
在上述技术方案中,反正整体处于低于0℃的状态进行,较为安全,且没有需要涉及到-78℃温度范畴的反应,因此控温成本较低。在步骤S1中,先将化合物I溶解后,再加入酸I与化合物I进行反应,一方面化合物I可以更好地溶解分散,不易团聚结块,可以更好的与酸I进行酸化反应,同时通过溶剂I稀释酸I,有助于抑制体系的升温过程。在低温下进行上述反应,可以抑制副反应的发生,大大提高最终产率。另外,上述反应一步即可完成,减少了物料流动带来的额外风险和成本。此外,在上述反应过程中,产生的废液均为酸性废液,可以集中统一处理、进一步降低了生产成本。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在步骤S1中,溶剂选用甲苯。
选用甲苯作为溶剂具有如下优势:1.甲苯毒性和价格均较低,在使用过程中有助于提高安全性,降低生产成本。2.甲苯极性较低,在反应过程中不易在分子周围形成溶剂化效应,因此有利于提高反应速率,使反应更快进行。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在步骤S4中,所述催化剂选用氯化亚铜,反应温度为20℃。
选用氯化亚铜作为催化剂时,氯化亚铜的溶解性较好,在较低的温度下也能够快速分散于体系中,从而有助于进一步提高反应速率。且上述过程中直接在室温下即可完成反应,条件温和不苛刻,有助于进一步降低企业的生产成本。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述亚硝酸试剂为亚硝酸钠。
在上述技术方案中,亚硝酸钠相较于其他亚硝酸试剂,其在水相中溶解较好,后续过程中可以直接通过加水萃取出去,从而有助于优化工艺,进而降低生产成本。另外,相较于其他亚硝酸盐,亚硝酸钠价格更为低廉,储存较为方便,进一步降低了企业的生产成本,提高了企业的经济效应。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在步骤S2中,选用硫酸对反应液I进行酸化,加入的硫酸的总物质的量为化合物I的3~5倍。
在上述技术方案中,选用硫酸进行反应,硫酸在反应过程中不易带入其他杂质离子,因此有助于提高反应的纯度。且硫酸的解离常数适中,既能苟保持体系内有足够的氢离子使氨基成盐,在反应过程中,也可以在体系内形成一定的氢离子浓度平衡,因此使反应过程中氢离子浓度不易产生较大的波动。另外,硫酸的总物质的量设置为化合物I物质的量的3~5倍,既保证了化合物I能够快速充分地酸化,具有较快的反应速率,也有助于减少硫酸的使用量。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在步骤S2中,将硫酸配制成质量分数为70~95%的硫酸溶液。
在上述技术方案中,选用浓度为85~92.5%的硫酸对氨基进行酸化成盐,上述浓度的硫酸首先腐蚀性较小,对设备的损耗程度较小。其次,具有较大的氢离子浓度,可以高效地实现酸化的效果,提高反应的速率,节约生产时间。另外,上述浓度的硫酸具有较小的体积,因此在反应过程中不易因引入过多的其他溶剂,减小了反应液整体体积和后处理的成本。上述两个因素共同作用,共同提高了上述生产过程的经济效应。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在20~30min时间内缓慢滴加至反应液I中,并继续保温反应0.8~1.5h。
在上述技术方案中,通过滴加的方式将硫酸加入到体系中,不易使硫酸在加入过程中造成反应体系内局部酸性过大,也不易使体系银硫酸放热而产生过高的温度,减少副反应的发生,从而进一步提高原料的利用率。将酸滴加完毕后,继续保温反应一段时间,可以使氨基更加充分地成盐,进一步提高原料的利用率。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:步骤S5具体包括如下步骤:
S5-1、向步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品中加入无机盐溶液,进行萃取,保留有机相;
S5-2、向步骤S1中的有机相中加入干燥剂进行干燥后,减压蒸馏,得到化合物Ⅱ;
所述无机盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的任意一种,或上述物质中任意数种形成的组合物,所述干燥剂选自无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水氯化钙中的一种。
在步骤S5中,先通过加入无机盐溶液进行萃取,选用上述无机盐可以调节体系的pH值,使体系由之前的强酸性变为中性或弱碱性,以方便将有机相中的酸转化为盐,使之可以充分溶解于水中,减少经萃取后有机相中的杂质,进而提高最终产物的纯度。
另外,在萃取完毕后通过干燥剂进行干燥,有机相中残留的微量水及溶解于水中给的杂质会被干燥剂一同吸附,进一步提高处理得到的化合物Ⅱ的纯度。
本申请还提供了一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,包括如下步骤:
P1、通过前述方法制备化合物Ⅳ;
P2、将化合物Ⅳ与试剂A反应,制备得到格氏试剂中间体;
P3、将步骤P2中得到的格氏试剂中间体与试剂B反应,得到3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮粗产物;
P4、对3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮粗产物进行酸化并分液,保留有机相,进一步提纯得到3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮;
其中,试剂A为R3为Cl、Br、F、二甲氨基、二乙氨基、哌啶基、吗啉基或四氢吡咯基中的一种,R4为Na+、Zn2+、Mg2+、Cu2+、Li+、K+、Ca2+、Ni+中的一种,n为R4所带正电荷的数量;R1为Cl,R2为Cl、Br中的一种。
在上述技术方案中,以化合物Ⅳ为原料,对3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮进行合成。其中,选取R1和R2均为氯取代基的化合物Ⅳ,可以进一步降低反应的生产成本,从而有助于进一步提高经济效应。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.在本申请中,提供了一种3,5-二卤代三氟甲苯的合成方法,通过可直接购买得到的化工原料经脱氨基化一步得到目标产物,条件温和,原料简单易得,后处理流程也较为简单,节约了生产成本,提高了企业的经济效应。
2.在本申请中,通过3,5-二卤代三氟甲苯对3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮进行合成,原料较为便宜,且工艺较为简单,进一步降低了企业的生产成本,提高了企业的经济效应。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
实施例1
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,以3,5-二氯三氟甲苯(化合物I)为原料,经如下步骤制备得到化合物Ⅱ。
S1、将0.2mol化合物1溶解于200mL溶剂I中,并降温至0℃,得到反应液I;
S2、以滴加的方式向反应液I中84g质量分数为92.5%的硫酸,滴加过程在30min内完成,滴加完毕后继续保温反应1h,得到反应液Ⅱ;
S3、向反应液Ⅱ中加入含有0.44mol亚硝酸试剂的亚硝酸试剂溶液,保持体系温度低于0℃,保温反应2h,得到反应液Ⅲ;
S4、反应液Ⅲ升温至20℃,在60min内均匀加入50%的次磷酸87g,并加入氯化亚铜0.5g,充分搅拌并反应2h,得到化合物Ⅱ粗产品;
S5、对步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品进行分离提纯,得到化合物Ⅱ。
其中,化合物I和化合物Ⅱ中,R1和R2均为-Cl,亚硝酸试剂溶液选用质量分数为33%的亚硝酸钠溶液。
步骤S5具体包括如下分步骤:
S5-1、向步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品静置分层,并加入饱和碳酸氢钠溶液作为无机盐溶液,充分混合后静置分液并保留有机相;
S5-2、使用无水硫酸镁作为干燥剂对有机相进行干燥,过滤后对滤液进行减压蒸馏,即得到最终产物。
实施例2~6
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,R1和R2不同。实施例2~6中的R1和R2如表1所示。
实施例7~8
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S1中,溶剂I分别选用乙醇和异丙醇。
实施例9~12
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,加入的硫酸的浓度依次为70%,80%,85%,95%,实施例1级实施例9~12在步骤S2中加入的硫酸的物质的量保持不变。
实施例13
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,加入的酸为66.0g冰醋酸。
实施例14
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,加入的酸为74.0g磷酸。
实施例15
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,硫酸的加入量为62.3g。
实施例16
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,硫酸的加入量为45g。
实施例17
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,硫酸的加入量为105.9g。
实施例18
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,硫酸的加入量为150g。
实施例19
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,选用质量分数为45%的硫酸,硫酸的加入量为193.2g。
实施例20
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,选用质量分数为98%的硫酸。
实施例21
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,滴加过程在20min内完成,滴加完毕后继续保温反应1.5h。
实施例22
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,滴加过程在25min内完成,滴加完毕后继续保温反应0.8h。
实施例23
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,滴加过程在5min内完成。
实施例24
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,滴加过程在60min内完成。
实施例25
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,滴加完毕后,继续反应30min。
实施例26
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,滴加完毕后,继续反应3h。
实施例27
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S3中,亚硝酸试剂为亚硝酸钾。
实施例28
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S3中,亚硝酸试剂为亚硝酸甲酯。
实施例29
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S3中,亚硝酸试剂为亚硝酸钙,亚硝酸试剂加入的物质的量为0.22mol。
实施例30~33
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S5中,无机盐溶液分别为质量分数为5%的碳酸钠溶液、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为10%的碳酸钾溶液和质量分数为3%的氢氧化钙溶液。
实施例34
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S5中,干燥剂为无水硫酸钠。
实施例35
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,以实施例1中的方法对反应进行放大量处理,具体步骤如下:
S1、将2mol化合物1溶解于1.5L溶剂I中,并降温至0℃,得到反应液I;
S2、以滴加的方式向反应液I中840g质量分数为92.5%的硫酸,滴加过程在30min内完成,滴加完毕后继续保温反应1h,得到反应液Ⅱ;
S3、向反应液Ⅱ中加入含有4.4mol亚硝酸试剂的亚硝酸试剂溶液,保持体系温度低于0℃,保温反应2h,得到反应液Ⅲ;
S4、反应液Ⅲ升温至20℃,加入50%的次磷酸87g和和氯化亚铜0.5g,充分搅拌并反应2h,得到化合物Ⅱ粗产品;
S5、对步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品进行分离提纯,得到化合物Ⅱ。
其中,化合物I和化合物Ⅱ中,R1和R2均为-Cl,亚硝酸试剂溶液选用质量分数为33%的亚硝酸钠溶液。
步骤S5具体包括如下分步骤:
S5-1、向步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品静置分层,并加入饱和碳酸氢钠溶液作为无机盐溶液,充分混合后静置分液并保留有机相;
S5-2、使用无水硫酸镁作为干燥剂对有机相进行干燥,过滤后对滤液进行减压蒸馏,即得到最终产物。
实施例36
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S5-1中,用等量水替代无机盐溶液。
实施例37
一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S5-1中,用等量质量分数为5%的氯化钠溶液作为无机盐溶液。
实施例38
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,具体步骤如下,
P1、通过如实施例1中的制备方法制备3,5-二氯三氟甲苯;
P2、取7.2g(0.3mol)镁屑投入60mL四氢呋喃中,室温下搅拌混合均匀,再称取3,5-二氯三氟甲苯64.5g(0.3mol)溶解于90mL四氢呋喃并加入到滴液漏斗中。将镁屑和四氢呋喃混合体系升温至40℃并加入1.0mL1,2-二溴乙烷引发反应,然后在此温度下缓慢滴加3,5-二氯三氟甲苯的四氢呋喃溶液,滴加完毕后保温反应2h,再冷却到20℃,得到反应液Ⅳ;
P3、在20℃下向反应液Ⅳ中滴加三氟乙酰二甲胺46.6g(0.033mol)(化合物),滴加完毕后继续搅拌1h,得到反应液Ⅴ;
P4、向反应液Ⅴ中加入100mL质量分数为35%的盐酸,保温静置分层,保留有机相并蒸出四氢呋喃,经精馏后得到澄清透明的油状液体,即为3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮。
实施例39
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例38的区别在于,在步骤P1中,依照实施例2中的方法制备得到的3-氯-5-溴三氟甲苯,在步骤P2中,将3,5-二氯三氟甲苯替换为等物质的量的3-氯-5-溴三氟甲苯。
实施例40
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例38的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酰二乙胺替换三氟乙酰二甲胺。
实施例41
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例38的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酰哌啶替换三氟乙酰二甲胺。
实施例42
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例38的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酰氯替换三氟乙酰二甲胺。
实施例43
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例38的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酸钠替换三氟乙酰二甲胺。
实施例44
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例39的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酰二乙胺替换三氟乙酰二甲胺。
实施例45
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例39的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酰哌啶替换三氟乙酰二甲胺。
实施例46
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例39的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酰氯替换三氟乙酰二甲胺。
实施例47
一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,与实施例39的区别在于,在步骤P3中,用等物质的量的三氟乙酸钠替换三氟乙酰二甲胺。
通过称重计算上述实施例中最终产物的收率,并通过液相色谱法测定实施例1~37中化合物Ⅱ的纯度,测定结果分别如表2所示。
通过上述数据可知,通过实施例1~37中的制备方法制备得到的3,5-二卤三氟甲苯,具有较好的纯度和收率,且通过实施例35证明,上述工艺在放大后依旧具有较高的产率和纯度,具备扩大生产的工业运用价值。且上述过程中,采用的原料成本较低,过程工艺也较为简单,无需苛刻的反应条件,具有较低的生产成本和较好的经济效应,且具备工业化大规模生产的能力。
在实施例内进行比对,可以得出如下结论:首先,通过对比实施例1~6可知,对于化合物I,可以选取不同的R1和R2基团,且一般情况下,R1和R2基团的吸电子能力越弱,其脱氨基的产率越高,反应越容易进行。但是实际生产中,当R1和R2中为F或I时,原料的价格较高,因此一般在后续反应中,会使用实施例1~2中制得的化合物Ⅱ作为制备3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的原料,当需要制备的物质为1-[3-溴-5-(三氟甲基)苯基]-2,2,2-三氟乙酮时,则会使用实施例3中制备得到的原料,如此会具有更好的经济效应。
实施例7~8相对于实施例1,对步骤S1中给的溶剂进行了调整。甲苯相较于乙醇和异丙醇,其极性较小,溶剂化效应不明显,有助于提高化合物Ⅱ的收率。
实施例9~12相较于实施例1,调整了在步骤步骤S2中加入的硫酸的浓度,实施例13~14则分别选用了冰醋酸和磷酸对硫酸进行替代。实施例15~18调整了硫酸的加入量,而实施例19中,加入的硫酸为质量分数为45%的硫酸,浓度较低。实施例20中,选用的则是浓硫酸。通过上述实施例的数据比对可知,选用浓度为92.5%的硫酸,且硫酸的物质的量为化合物I的四倍时,该工艺具有最好的收率。当选用磷酸或冰醋酸时,体系内的氢离子浓度不足,会造成反应速率降低,转化率降低,从而影响收率。硫酸的浓度过低同样也具有这个缺点。经测试,硫酸浓度至少在70%以上,方能取得较好的反应效果。其他有机强酸因价格较高,虽能达到接近的效果,但是同样增加了生产成本。另外,当选用浓度为98%的浓硫酸时,会引发其他副反应,且当硫酸的浓度超过95%之后,对设备的腐蚀较强,因此会额外增加设备的维护成本。实验证明,当硫酸的浓度为92.5%时,反应效果最佳。
实施例21~26中,对硫酸的滴加时间和滴加后的反应时间进行了调整,通过数据可知,滴加时间在20~30min内,滴加完毕后继续反应0.8~1.5h,可以使氨基完全成盐,也不会产生其他副反应。滴加过快的话,容易造成局部过热,产生一系列副反应,进而造成产率和纯度均下降。
实施例27~29相较于实施例1,对亚硝酸试剂进行了调整。通过数据可知,选用亚硝酸钠相较于其他亚硝酸钾和亚硝酸钙试剂,有助于提高反应的收率,且亚硝酸钠的价格较为较为便宜,具有更优的经济效应。选用亚硝酸甲酯可以略微提高化合物Ⅱ的收率,但亚硝酸甲酯在有机相中溶解性较强,分离过程中难以直接通过萃取分离,造成化合物Ⅱ纯度降低。
实施例30~33中调整了无机盐的选择,无机盐主要用于调节体系的pH值,使反应时的酸性体系转变为中性或弱碱性,并使体系中残留的酸成盐,从而增大酸根离子在水中的溶解性。上述过程一方面有助于简化后处理过程,并简化废水处理的工艺,另一方面也有助于提高产物的纯度。实施例36和37中分别选用水和氯化钠溶液作对化合物Ⅱ粗产品进行处理,均会导致化合物Ⅱ的纯度降低。实施例34中,选用无水硫酸钠替代无水氯化镁对有机相进行干燥,对化合物Ⅱ的收率和纯度没有十分明显的影响。
进一步地,设置如下对比例,与上述实施例进行比对。
对比例1
3',5'-二氯三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S1和S2中,直接将化合物I加入到酸I中,并保温反应1h,得到第一第二反应液。对比例1的产率为69.6%,最终产物纯度为99.3%。
对比例2
3',5'-二氯三氟甲苯的制备方法,与对比例1的区别在于,酸I替换为200mL盐酸。对比例2的产率为72.9%,最终产物纯度为99.4%。
对比例3
3',5'-二氯三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,酸滴加后温度为50℃,反应时间为25min。对比例3的产率为74.7%,最终产物纯度为99.3%。
对比例4
3',5'-二氯三氟甲苯的制备方法,与实施例1的区别在于,在步骤S2中,酸滴加后温度为50℃。对比例1的产率为72.8%,最终产物纯度为99.5%。
将上述对比例与实施例进行对比可知,在步骤S1中,采用先用溶剂溶解,再进行酸化的方法,可以大大提高该生产过程所得到的产率。且在步骤S1中,在低温下进行反应相较于加热后进行反应,可以获得更高的产率,同时也降低了生产成本。
对实施例38~47中制备得到的3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的收率和纯度进行测定,结果如表3所示。
通过上述数据可知,通过3,5-二卤三氟甲苯制备3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮,具有较高的收率和较高的纯度。且上述过程中,使用的试剂均为较为常规的试剂,价格较为便宜,也无苛刻的反应条件,后处理也较为简单,因此有助于降低生产成本。
另外,3,5-二氯三氟甲苯相较于3-氯-5-溴三氟甲苯,制备产率稍低,但是制备成本也较低。在三氟甲基化试剂的选择中,选用三氟乙酰胺类的物质有助于提高3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的产率,且三氟乙酰二甲胺相较于三氟乙酰二乙胺和三氟乙酰哌啶,其反应性更强,具有更好的收率。
综上所述,上述实施例提供了一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,生产成本较低,经济效应较好,且具有进一步放大生产的能力。同时,上述实施例也提供了3,5-二卤三氟甲苯作为原料生产3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的生产工艺,同样具有较好的经济效应。
Claims (9)
1.一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:以化合物I为原料,经重氮化脱氨基反应制得化合物Ⅱ;
其中,R1、R2可分别为F、Cl、Br、I中的任意一种;
具体包括如下步骤:
S1、将化合物1溶解于溶剂I中,并降温至-10~0℃,得到反应液I;
S2、向反应液I中加入酸,并混合均匀,使反应液I酸化,得到反应液Ⅱ;
S3、向反应液Ⅱ中加入亚硝酸试剂溶液,保持体系温度低于0℃,并充分反应,使化合物I的氨基重氮化并得到化合物Ⅲ,得到反应液Ⅲ;
S4、向反应液Ⅲ中加入次磷酸和催化剂,通过次磷酸还原反应液Ⅲ中的化合物Ⅲ上的重氮基团离去,得到化合物Ⅱ粗产品;
S5、对步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品进行分离提纯,得到化合物Ⅱ;
其中溶剂I选自甲苯、乙醇、异丙醇中的一种或其中任意两种或以上形成的均相混合溶剂;步骤S3中亚硝酸试剂选自亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙、亚硝酸钡、亚硝酸银、亚硝酸C1~C6烷基酯中的任意一种,所述催化剂为亚铜盐。
2.根据权利要求1所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,溶剂选用甲苯。
3.根据权利要求1所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:在步骤S4中,所述催化剂选用氯化亚铜,反应温度为20℃。
4.根据权利要求1所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:所述亚硝酸试剂为亚硝酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,选用硫酸对反应液I进行酸化,加入的硫酸的总物质的量为化合物I的3~5倍。
6.根据权利要求5所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,将硫酸配制成质量分数为70~95%的硫酸溶液。
7.根据权利要求6所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,酸I在20~30min时间内缓慢滴加至反应液I中,并继续保温反应0.8~1.5h。
8.根据权利要求2所述的一种3,5-二卤三氟甲苯的制备方法,其特征在于:步骤S5具体包括如下步骤:
S5-1、向步骤S4中得到的化合物Ⅱ粗产品中加入无机盐溶液,进行萃取,保留有机相;
S5-2、向步骤S1中的有机相中加入干燥剂进行干燥后,减压蒸馏,得到化合物Ⅱ;
所述无机盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的任意一种,或上述物质中任意数种形成的组合物,所述干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水氯化钙中的一种。
9.一种3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
P1、通过如权利要求1~8中任意一项所述的方法制备化合物Ⅳ;
P2、将化合物Ⅳ与试剂A反应,制备得到格氏试剂中间体;
P3、将步骤P2中得到的格氏试剂中间体与试剂B反应,得到3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮粗产物;
P4、对3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮粗产物进行酸化并分液,保留有机相,进一步提纯得到3’-氯-5’-(三氟甲基)苯基三氟乙酮;
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