CN1298697C - 4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法。以4-溴-3-氟甲苯为原料,浓硫酸/发烟硝酸为硝化试剂,低温下硝化反应,分解,纯化,获得本发明所说的目标产物。纯度达到98%以上,得率50—70%,熔点53—55℃。本发明与现有技术相比较,操作条件简单,操作过程可控性强,原材料成本低,产品纯度好,质量稳定,适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法。
背景技术
4-溴-5-氟-2-硝基甲苯是一种多用途的有机中间体,目前尚无该化合物的合成报道。其结构式为:
现有技术J.Chem.Soc.Chem.Commun.(11;1980;513-514)公开了一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的类似物4-溴-2-硝基甲苯的制备方法。以4-溴-甲苯为原料,硝酸/醋酸酐为硝化试剂,-40℃下反应,制备得到4-溴-2-硝基甲苯。该方法中,所得产物中付产物较多,分离提纯非常困难,反应需在-40℃的低温进行,没有推广应用的价值。
Can.J.Chem.(64;1986,2382-2387)报道了4-溴-2-硝基甲苯的制备方法。以4-溴-甲苯为原料,硝化试剂为硝酸/三氟醋酸酐,0至-40℃下反应,制备得到4-溴-2-硝基甲苯。与上述方法类似,所得产物中付产物较多,分离提纯非常困难,由于采用三氟醋酸酐,价格高,总成本上升,工业化前景不理想。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法,以克服现有技术中反应付产物多,分离提纯困难,成本高的不足。
本发明的技术构思是这样的:
以4-溴-3-氟甲苯为原料,浓硫酸/发烟硝酸为硝化试剂,低温下硝化反应,分解,纯化,获得本发明所说的目标产物。
本发明的技术方案:
4-溴-3-氟甲苯,浓硫酸/发烟硝酸,低温下进行硝化反应,分解,用有机溶剂进行纯化,获得的目标产物
本发明硝化反应的温度是-10-10℃,反应0.5-3小时,特别是0-5℃,反应1小时。
本发明的分解温度控制在0℃以下。
本发明所使用的纯化溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙醚、苯中的一种或一种以上,特别优选正己烷。
按照本发明,反应原料与硝化试剂的质量比是1.0∶10.0-20.0,
硝化试剂浓硫酸与发烟硝酸的体积比是1.0-20.0∶1.0
纯化时反应产物与纯化溶剂的质量比是1.0∶1.0-5.0。
本发明的化学反应方程式如下:
用本发明制备方法得到的4-溴-5-氟-2-硝基甲苯纯化后,纯度达到98%(HPLC)以上,产率为50-70%,熔点为53-55℃。
本发明所使用的原料4-氨基-3-氟甲苯可按J.Org.Chem.7,1961,3353报道的方法由3-氟-4-硝基甲苯在醋酸水溶液中,用铁粉还原制备得到。
本发明与现有技术相比较,操作条件简单,操作过程可控性强,原材料成本低,产品纯度好,质量稳定,适于工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明本发明,但实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中,保持温度0-5℃,将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸95mL混合,在该温度下慢慢滴加发烟硝酸7ml,搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解,0℃以下,用浓氨水调至PH=8-9,过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷30ml重结晶纯化,得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯14.2g。熔点:53-55℃,纯度98.3%,得率70%。
实施例2
在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中,保持温度0-5℃,将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸95ml混合,在该温度下慢慢滴加发烟硝酸7ml,-10-10℃搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解,0℃以下,用浓氨水调至PH=8-9,过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷30ml重结晶纯化,得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯13.2g。熔点53-55℃,纯度98.2%,得率65%。
实施例3
在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中,保持温度0-5℃,将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸80ml混合。在该温度下慢慢滴加发烟硝酸6ml,0-5℃搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解,0℃以下用浓氨水调至PH=8-9,过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷40ml重结晶纯化,得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯12.2g。熔点53-55℃,纯度98.2%,得率60%。
实施例4
在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中,保持温度0-5℃,将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸100ml混合。在该温度下慢慢滴加发烟硝酸10ml,0-5℃搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解,0℃以下用浓氨水调至PH=8-9,过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷30ml重结晶纯化,得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯13.8g。熔点53-55℃,纯度98.4%,得率为68%。
Claims (8)
1.一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法,其特征在于:以4-溴-3-氟甲苯为原料,以浓硫酸/发烟硝酸为硝化试剂,-10-10℃下硝化反应0.5-3小时,低温分解,0℃以下用浓氨水调至PH为8-9,纯化,获得本发明的目标产物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于硝化反应的温度为0-5℃,反应1小时。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于分解温度为0℃以下。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于纯化使用的有机溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙醚、苯中的一种或一种以上。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于纯化使用的有机溶剂为正己烷。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于硝化试剂浓硫酸与发烟硝酸的体积比为1.0-20.0∶1.0。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于原料与硝化试剂的质量比为1.0∶10.0-20.0。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于纯化时反应产物与有机溶剂的质量比为1.0∶1.0-5.0。
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