CN1300073C - 3,3'-二(三氟甲基)苯甲烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备方法,是以三氟甲基苯、多聚甲醛和氯磺酸为原料,在质子酸存在下反应生成3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷。该方法的原料易得,操作方便,收率较高,生产成本较低,对环境污染小,是一种适用于工业化生产的方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机氟化合物的制备方法,具体的是关于3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备方法。
背景技术
3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷是一种含氟的芳香族衍生物。用作医药、农药中间体,也可作为含氟润滑油的冷冻剂。
关于它的制备方法,德国BAYER AG公司于1983年公开的德国专利DE315365(其同族专利为EP0084128)报道的3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备工艺如下:将氢氟酸、3-三氟甲基苯乙醚和三氟甲基苯在20℃下混合3小时,加冰,再经分离、蒸馏和干燥等工艺得到,熔点为40~42℃。
在上述方法中,由于使用氢氟酸,因其沸点低、易挥发、腐蚀性强,容易造成环境污染。且3-三氟甲基苯乙醚原料价格高,生产成本也较高,因此该方法难以实现工业化生产。
发明内容
本发明提供一种3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备方法。是以三氟甲基苯(C7H5F3)、多聚甲醛[(CH2O)n]和氯磺酸(HSO3Cl)为原料,在质子酸存在下,反应生成3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷。3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备反应式如下:
原料的摩尔比为三氟甲基苯∶多聚甲醛∶氯磺酸=1∶0.4~0.9∶0.5~1.0,滴加温度5~25℃,滴加结束后在30~40℃反应3~6小时。质子酸用量为三氟甲基苯量的1/4~1/2,质子酸采用硫酸,浓度为70-90%。反应结束后静止,分去下层酸水相。上层有机相减压蒸除未反应的三氟甲基苯前馏份(可回收套用),残液中得到的3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷粗品,用甲醇或乙醇进行重结晶,干燥,得产物3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷,色谱分析纯度≥99%,熔点:40.2~41.8℃,收率可达48~64%。
本发明3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备方法所用反应物原料以及制备方法与已有技术相比,均不相同。本发明方法原料易得,操作方便,收率较高,生产成本较低,且由于不用氢氟酸,对环境污染小,因此该方法是一种适用于工业化生产的方法。
具体实施方式
本发明通过下面的实施例作进一步阐述,但并不限制本发明的范围。
实施例1 3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷制备
在500ml三口烧瓶中加入60g80%H2SO4溶液,再加入158g(1.08mol)三氟甲基苯、13g(0.43mol)98%多聚甲醛(熔点121-123℃),置于0℃冰水浴中,滴加63g(0.54mol)氯磺酸,滴加温度10~25℃,搅拌15分钟后,在30℃反应6小时后,分去下层酸水相。上层有机相用500ml水洗涤二次,再用5%NaOH溶液中和至PH5~6,用气相色谱测定有机相,其中3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的含量为62.4%。
将上述有机相置于500ml三口烧瓶中,加热减压蒸馏,在真空0.098Mpa及温度50-80℃下蒸出前馏份80g,除去未反应的三氟甲基苯(可作原料套用)和付产物。得蒸馏残液120g,冷却后置于-10℃2小时后,物料呈熔融状态,迅速放入漏斗抽滤,用水清洗滤饼,并抽干、备用。将滤液重复冷冻一次,抽滤,得滤饼,滤饼即为3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的粗品。将二次滤饼合并后加入200ml工业甲醇中,搅拌,完全溶解(可加热至40℃左右),置于-5℃下,结晶完全析出后,乘冷抽滤,用冷甲醇清洗滤饼,并抽干。将滤饼置于恒温真空烘箱干燥,减压至0.098Mpa,缓慢加热至35℃。干燥1小时后,得白色结晶67g,即为3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷产物。经气相色谱分析,含量99.1%,熔点40.2~41.3℃,收率为53.6%。
产物3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的光谱分析如下:
红外吸收光谱特征频率(cm-1):1610,1595,1449,1328
该红外光谱图中各官能团吸收峰与标准谱图(Sadtler ResearchLaboratories,72118K)相一致;
质谱分析:
质荷比(m/z) 235 304 165 215 166 285 159 236
吸收率(%RA) 100 63.66 34.78 30.94 25.39 18.28 16.84 16.08
该质谱图和标准图谱(Library Searched,C:\Database\NIST98.L)相一致,
EI低分辨质谱分子离子峰为304,证明分子量=304,
EI高分辨质谱证明分子式为C15H10F6。
实施例2 3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备
在500ml三口烧瓶中加入70g70%H2SO4溶液,再加入158g(1.08mol)三氟甲基苯、29g(0.97mol)98%多聚甲醛(熔点121-123℃),置于0℃冰水浴中,滴加126g(1.08mol)氯磺酸,滴加温度5-15℃,然后在40℃反应3小时后,分去下层酸水相,用气相色谱测定有机相,其中C15H10F6含量为50.2%。
将上述有机相置于500ml三口烧瓶中加热减压蒸馏,在真空0.098Mpa及温度50-80℃下蒸出前馏份(98g),得蒸馏残液102g,置于-5℃冷冻液,3小时后,物料呈熔融状态,迅速放入漏斗抽滤,用水清洗滤饼,并抽干、备用。将滤液重复冷冻一次,抽滤,得滤饼,将二次滤饼合并后,加入200ml乙醇中,搅拌,完全溶解(可加热至40℃左右),置于-5℃下,结晶完全析出后,乘冷抽滤,用冷甲醇清洗滤饼,并抽干。将滤饼置于恒温真空烘箱干燥,减压至0.098Mpa,缓慢加热至35℃,干燥2小时后,得白色结晶51g,即为3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷产物。经气相色谱分析,含量99.2%,熔点40.3~41.5℃,收率为48.1%。
实施例3 3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备
在500ml三口烧瓶中加入90g90%H2SO4溶液,再加入158g(1.08mol)三氟甲基苯、16g(0.54mol)98%多聚甲醛(熔点121-123℃),置于0℃冰水浴中,滴加88g(0.76mol)氯磺酸,滴加温度10-25℃,然后在40℃反应4小时后,分去下层酸水相,用气相色谱测定有机相,其中C15H10F6含量为72.4%。
将上述有机相置于500ml三口烧瓶中,加热减压蒸馏,在真空0.098Mpa及温度50-80℃蒸出,前馏份(60g),得蒸馏残液143g,置于0℃冷冻液,6小时后,物料呈熔融状态,迅速放入漏斗抽滤,用水清洗滤饼,并抽干、备用。将滤液重复冷冻一次,抽滤,得滤饼。将二次滤饼合并后,用150ml乙醇重结晶,实验步骤同实施例2。得93克白色结晶产物3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷,经气相色谱分析,含量99.3%,熔点41.0~41.8℃,收率63.8%。
Claims (2)
1、一种3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷的制备方法,其特征在于是以三氟甲基苯、多聚甲醛和氯磺酸为原料,在硫酸存在下反应生成3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷,原料的摩尔比为三氟甲基苯∶多聚甲醛∶氯磺酸=1∶0.4~0.9∶0.5~1.0,反应温度30~40℃,反应时间3~6小时,硫酸用量为三氟甲基苯量的1/4~1/2。
2、如权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述反应制得的3,3’-二(三氟甲基)苯甲烷用甲醇或乙醇重结晶纯化。
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3151365A1 (de) * | 1981-12-24 | 1983-07-07 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von teilweise neuen alkylbenzotrifluoriden |
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