CN117800848A - 一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种原材料便宜易得、反应简单、转化率高的2‑氟‑4‑(三氟甲基)苯胺制备方法。以对三氟甲基苯胺为原料,二甲基亚砜催化活化氯代剂选择性氯代得到3‑氯‑4‑氨基三氟甲苯,接着氟化反应,再经成盐纯化得到2‑氟‑4‑(三氟甲基)苯胺。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,属于精细化工中间体合成领域。
背景技术
2-氟-4-(三氟甲基)苯胺,作为含氟胺基化合物,是一种具有较高价值的芳香类有机中间体,在医药和农药领域有着广泛的应用。
根据Scifinder检索,目前报道的2-氟-4-(三氟甲基)苯胺主要合成路线有如下几种:
一是由2-氟-4-三氟甲基苯甲酸经Curtius重排或Hofmann重排得到:
但是,此反应中使用的反应原料较贵,合成成本高昂,不适合用作大批量生产。
二是由对三氟甲基苯胺经乙酰化得到酰胺,再用三氟甲基次氟酸酯氟代,最后水解酰基得到目标产物,合成路线如下:
上述方法普遍的缺点是原料昂贵且不易得,步骤繁琐,不利于工业化的规模化生产。
由3-氟-4-硝基三氟甲苯还原得到;同样的,这个方法不免原料昂贵且不易得,或步骤繁琐的缺点,同样的,不利于工业化的规模化生产。
本领域亟需一种步骤简单,原料易得,转化率可观,处理方便,适于工业化的规模化生产的合成方法。
发明内容
针对现有技术的缺点,本发明提供种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,包括如下合成路线:
其中,还包括如下反应步骤:
S1、将式1化合物对三氟甲基苯胺和氯代试剂在有机溶剂Ⅰ中反应,控制温度,反应时间为10~30小时,然后收集3-氯-4-氨基三氟甲苯;
S2、将获得的式2化合物3-氯-4-氨基三氟甲苯与氟化试剂在有机溶剂Ⅱ反应,反应温度为100~160℃,反应时间为10~30小时,得到式3化合物。
优选的,所述S1中,所述氯化剂包括N-氯代丁二亚酰胺、二氯化砜中的至少一种;所述温度范围为0~25℃。
优选的,所述S1中,有机溶剂Ⅰ包括二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿中的至少一种。
优选的,所述S1中,对三氟甲基苯胺与氯代试剂的摩尔比为:1:1~10。
优选的,所述S2中,所述氟化试剂包括氟化铯、氟化钾、氟化铵、氟化钠中的至少一种。
优选的,有机溶剂Ⅱ包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
优选的,所述S2中,3-氯-4-氨基三氟甲苯与氟化试剂的摩尔比为:1:1~10。
优选的,所述S1中,所述氯代试剂优选N-氯代丁二亚酰胺,温度优选20~25℃。
优选的,氟化试剂优选氟化铯,反应温度优选140~150℃。
本发明的有益效果:
上述合成方法两步完成,操作简单步骤少,原料廉价易得,成本不高昂,适合用作大批量生产的合成方法,收率可观,纯度理想。
附图说明
图1为2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的GC图谱;
图2为2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的氢谱图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步描述本发明,但并非是限制本发明的范围。下列实施例中使用的试剂皆为市售可得。
实施例1
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜,4.8g,0.06mol,1L二氯甲烷,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温20~25℃,分批加入N-氯代丁二亚酰胺86.9g,0.65mol,保持温度搅拌反应10小时,HPLC检测原料反应至1%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层二氯甲烷溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-67.9g,0.03mol,氟化铯98.8g,0.65mol,1L N-甲基吡咯烷酮,搅拌溶解。加热至140-150℃,保持温度搅拌反应12小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺74.5g,两步收率67%,HPLC纯度99%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ7.53(S,1H),7.31(m,1H),6.79(m,1H),4.38(bs,2H)。
实施例2
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜4.8g,0.06mol,1L二氯甲烷,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温15~20℃,分批加入N-氯代丁二亚酰胺124.1g,0.93mol,保持温度搅拌反应15小时,HPLC检测原料反应至1%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层二氯甲烷溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-67.9g,0.03mol,氟化铯141.1g,0.93mol,1L N-甲基吡咯烷酮,搅拌溶解。加热至140-150℃,保持温度搅拌反应18小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺68.9g,两步收率62%,HPLC纯度99%。
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实施例3
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜4.8g,0.06mol,1L氯仿,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温10~15℃,分批加入N-氯代丁二亚酰胺82.7g,0.62mol,保持温度搅拌反应20小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层氯仿溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-67.9g,0.03mol,氟化铯141.1g,0.93mol,1L二甲基亚砜,搅拌溶解。加热至140-150℃,保持温度搅拌反应18小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺70.0g,两步收率63%,HPLC纯度99%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ7.53(S,1H),7.31(m,1H),6.79(m,1H),4.38(bs,2H)。
实施例4:
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜4.8g,0.06mol,1L氯仿,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温10~15℃,分批加入N-氯代丁二亚酰胺82.7g,0.62mol,保持温度搅拌反应20小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层氯仿溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-67.9g,0.03mol,氟化钠156.2g,3.72mol,1L二甲基亚砜,搅拌溶解。加热至140-150℃,保持温度搅拌反应18小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺67.8g,两步收率61%,HPLC纯度99%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ7.53(S,1H),7.31(m,1H),6.79(m,1H),4.38(bs,2H)。
实施例5:
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜4.8g,0.06mol,1L氯仿,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温10~15℃,分批加入二氯化砜83.7g,0.62mol,保持温度搅拌反应28小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层氯仿溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-67.9g,0.03mol,氟化钾162.1g,2.78mol,1L二甲基亚砜,搅拌溶解。加热至140-150℃,保持温度搅拌反应18小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺68.9g,两步收率62%,HPLC纯度99%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ7.53(S,1H),7.31(m,1H),6.79(m,1H),4.38(bs,2H)。
实施例6:
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜4.8g,0.06mol,1L二氯甲烷,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温15~20℃,分批加入N-氯代丁二亚酰胺124.1g,0.93mol,保持温度搅拌反应15小时,HPLC检测原料反应至1%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层二氯甲烷溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-6(7.9g,0.03mol),氟化铵172.2g,4.65mol,1L N-甲基吡咯烷酮,搅拌溶解。加热至140-150℃,保持温度搅拌反应18小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺66.7g,两步收率60%,HPLC纯度99%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ7.53(S,1H),7.31(m,1H),6.79(m,1H),4.38(bs,2H)。
对比例1:
第一步:
反应瓶中投入对三氟甲基苯胺100.0g,0.62mol,二甲基亚砜4.8g,0.06mol,1L氯仿,搅拌溶解。外浴冷却降温,控温10~15℃,分批加入N-氯代丁二亚酰胺82.7g,0.62mol,保持温度搅拌反应20小时,HPLC检测原料反应至2%以下。
将反应液倒入到1L水中淬灭反应,分液,收集下层氯仿溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩得到微黄色液体,不作纯化,所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品直接进入下步反应。
第二步:
反应瓶中投入上步所得3-氯-4-氨基三氟甲苯粗品0.62mol,18-冠醚-67.9g,0.03mol,氟化铯141.1g,0.93mol,1L二甲基亚砜,搅拌溶解。加热至130-140℃,保持温度搅拌反应30小时,HPLC检测原料反应至20%,不再变化。
反应体系冷却至室温,抽滤除去不溶物,收集滤液。滤液投入反应瓶中,外浴冷却降温至0℃,向其中通入氯化氢气体至溶液pH值1~2,保温搅拌1小时,抽滤,冷的异丙醇淋洗滤饼,收集滤饼。所得滤饼加400ml异丙醇结晶,得到2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐纯品,为白色固体。
所得2-氟-4-(三氟甲基)苯胺盐酸盐加入到反应瓶中,加入1L二氯甲烷,1L水,搅拌下用饱和碳酸钾水溶液调节pH值9~10,收集下层二氯甲烷溶液,水洗后无水硫酸钠干燥,浓缩得到无色液体2-氟-4-(三氟甲基)苯胺70.0g,两步收率45%,HPLC纯度87%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ7.53(S,1H),7.31(m,1H),6.79(m,1H),4.38(bs,2H)。
实施例1~6与对比例1相比,显示反应温度优选140~150℃,低于140℃反应较慢,原料难以完全转化,收率和浓度都不理想。
实施例1、2、3、4、6与实施例5相比,显示反应中第一步氯代试剂优选N-氯代丁二亚酰胺,并且温度优选20~25℃,反应速度相对较快,而使用二氯化砜的反应需要更长时间来完成;
实施例1~3与实施例4~6相比,氟化试剂优选氟化铯,其它氟化钠、氟化钾、氟化铵等反应约有2~5%原料未能完全转化,平均收率低5%左右;
综上所示,本发明有提供了一种操作简单,合成步骤少,原料廉价易得,成本不高昂,适合用作大批量生产的合成方法,收率可观,纯度理想。
Claims (9)
1.一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于,包括如下合成路线:
其中,还包括如下反应步骤:
S1、将式1化合物对三氟甲基苯胺和氯代试剂在有机溶剂Ⅰ中反应,控制温度,反应时间为10~30小时,然后收集3-氯-4-氨基三氟甲苯;
S2、将获得的式2化合物3-氯-4-氨基三氟甲苯与氟化试剂在有机溶剂Ⅱ反应,反应温度为100~160℃,反应时间为10~30小时,得到式3化合物。
2.根据权利要求1所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S1中,所述氯化剂包括N-氯代丁二亚酰胺、二氯化砜中的至少一种;所述温度范围为0~25℃。
3.根据权利要求2所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S1中,溶剂Ⅰ包括二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S1中,对三氟甲基苯胺与氯代试剂的摩尔比为:1:1~10。
5.根据权利要求1所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S2中,所述氟化试剂包括氟化铯、氟化钾、氟化铵、氟化钠中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S2中,3-氯-4-氨基三氟甲苯与氟化试剂的摩尔比为1:1~10。
7.根据权利要求6所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S2中,有机溶剂Ⅱ包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于所述S1中,所述氯代试剂优选N-氯代丁二亚酰胺,温度优选20~25℃。
9.根据权利要求5所述的一种合成2-氟-4-(三氟甲基)苯胺的方法,其特征在于,所述氟化试剂优选氟化铯,反应温度优选140~150℃。
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