专利名称：5－氯－2,4,6－三氟－1,3－苯二甲腈的催化合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈(俗名三氟百菌清)的催化合成工艺及该合成所用的催化剂。
5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈是将百菌清(2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈)分子中的三个氯原子用氟取代后得到的氟代衍生物。试验证明5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈比商品农用杀菌剂百菌清具有更强的抑菌、杀菌作用，对防治番茄早疫病、马铃薯晚疫病、黄瓜白粉病、水稻稻瘟病等多种作物病害有特效。5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈原药可用于制成烟剂、烟雾片剂、可湿性粉剂、水分散性粒剂、悬浮剂、悬浮乳剂等5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈制剂(参见中国专利CN1449661)。
本发明涉化合物5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的催化合成工艺，在合成反应中，加入少量的催化剂可提高反应的收率、稳定性和重现性，且产品品质稳定。
本发明涉及催化法合成5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈所使用的催化剂。所涉及的催化剂为冠醚类化合物(12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、苯并18-冠-6、二苯并18-冠-6、二苯并24-冠-8)、聚乙二醇类化合物(PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-600、PEG-800、PEG-1000、PEG-1500、PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000)和季铵盐类化合物(四甲基氯化胺、四甲基溴化胺、四乙基氯化胺、四乙基溴化胺、四丁基氯化胺、四丁基溴化胺、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵)。
背景技术：
5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的合成已有报道(参见中国专利CN1226551)。该方法从2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈出发，用N，N-二甲基甲酰胺作溶剂，通入氮气，无水氟化钾作为氟源加热3小时后，进行一系列后处理得到5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈。这种制备5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的方法明显的缺点是重现性较差(甚至得不到产品)且产品品质不稳定，无水条件要求特别高。在进行大规模实施时，充入氮气及无水条件等给生产带来不便，产率也有很大降低。
发明内容
本发明的目的是应用催化法通过卤素交换的氟代反应，对百菌清进行结构修饰，得到百菌清的氟代衍生物——5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈，这种应用催化法得到5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的方法重现性好，产品品质好，且进行大规模实施时，产率不会有明显降低，克服了已知生产方法的弊端。
本发明的目的是这样实现的，本发明所述的化合物(II)的合成方法包括化合物(I)在不同催化剂作用下进行氟代反应，氟代只在CN-的邻、对位发生，即由2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈得到三氟取代的5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈。具体反应式如下 本发明具体地说是应用不同催化剂在不同溶剂中催化百菌清发生氟代反应得三氟百菌清。这里涉及不同的溶剂和催化剂，详述如下1用冠醚类化合物做催化剂，用经过干燥并蒸馏过的乙腈做溶剂，加热回流24小时。
2用聚乙二醇类化合物及季铵盐类化合物做催化剂，干燥过的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)做反应溶剂，反应温度保持在110℃-120℃，反应3～8小时。
以上两种催化方法的整个反应过程应避免接触水，化合物(I)为1摩尔时，KF的量为3摩尔，溶剂为1200ml，催化剂量为反应原料百菌清质量的0.1％～10％。
下面结合具体实施方案对本发明进行详述。
实施例1在500ml圆底烧瓶中依次加入120ml干燥的乙腈，26.6克干燥的百菌清晶体，加热并用磁力搅拌器搅拌，待百菌清晶体大部分溶解后，加入0.6克18-冠-6，然后迅速将研细且干燥的32克KF粉末加入反应器中，冷凝管末端接一干燥管，加热回流24小时，冷却并静置至室温，过滤除去不溶物，滤液用水处理，产生固体沉淀，过滤得到粗产物。用环己烷重结晶，过滤，烘干得产物5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的浅黄色晶体，产率30％～60％。
实施例2在500ml圆底烧瓶中加入120ml干燥的DMF，加入26.6克干燥的百菌清晶体，油浴加热搅拌，实际反应温度应控制在85℃以下，加热并研磨32克氟化钾，待百菌清晶体大部分溶解后趁热加入研细的氟化钾，之后加入2.6克聚乙二醇-1000，逐渐升温，使反应温度保持在110℃-120℃反应5小时，自然冷却至室温。将冷却后的反应液过滤，用DMF洗涤滤渣，合并洗液和滤液，加入到1500ml水中，产生固体沉淀，抽滤得土黄色粗品，用环己烷重结晶，得浅黄色针状晶体产物，产率40％～70％，熔点106℃-108℃，纯度经气相色谱法测定达96％以上。
实施例3在500ml的圆底烧瓶中加入120ml过滤干燥过的DMF，1.2克四丁基溴化铵和26.6克干燥的百菌清晶体，油浴加热至85℃使百菌清晶体大部分溶解。研磨并干燥32克氟化钾，趁热加入到反应体系中，逐渐升温，反应温度控制在105℃-115℃，搅拌反应8小时后，自然冷却至室温。将冷却后的反应液过滤，用DMF洗涤滤渣，合并洗液和滤液，并加入1500ml水，搅拌后抽滤得土黄色粗品，用环己烷加热重结晶，得白色针状晶体产物。产率40％～70％，熔点106℃-108℃，纯度经气相色谱法测定达96％以上。
权利要求
1 5-氯-2，4，6-三氟-1，3-间苯二甲腈(II)的催化合成工艺，合成方法如下式所示
2 权利要求1所述的催化合成方法原料为2，4，5，6-四氯-1，3-间苯二甲腈(I，俗名百菌清)，氟代试剂为无水氟化钾。化合物(I)在催化剂作用下进行氟化反应，将化合物(I)中2，4，6-位的氯转变为氟，即生成化合物5-氯-2，4，6-三氟-1，3-间苯二甲腈(II)。
3 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所用催化剂为冠醚类化合物(12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、苯并18-冠-6、二苯并18-冠-6、二苯并24-冠-8)，乙腈为溶剂。
4 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所用催化剂为聚乙二醇类化合物(PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-600、PEG-800、PEG-1000、PEG-1500、PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000)，DMF为溶剂。
5 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所用催化剂为季铵盐类化合物(四甲基氯化胺、四甲基溴化胺、四乙基氯化胺、四乙基溴化胺、四丁基氯化胺、四丁基溴化胺、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵)，DMF为溶剂。
6根据权利要求1所述的合成方法，上述三类催化剂用量为百菌清质量的0.1％～10％。
全文摘要
本发明公开了5－氯－2，4，6－三氟－1，3－间苯二甲腈的催化合成工艺及其所使用的催化剂。合成工艺为以2，4，5，6－四氯－1，3－苯二甲腈为原料，以无水氟化钾为氟代试剂，在催化剂作用下，发生氟代反应，生成具有更高杀菌活性的化合物5－氯－2，4，6－三氟－1，3－苯二甲腈。所使用的催化剂为冠醚类、聚乙二醇类和季铵盐等三类化合物。该催化方法具有反应收率较高、反应稳定性和重现性好，且产品品质稳定的特点。
文档编号C07C255/51GK101092376SQ20071006572
公开日2007年12月26日 申请日期2007年3月16日 优先权日2007年3月16日
发明者樊会丹, 林军, 严胜骄, 刘茂华, 李文娟, 高建华, 张从海, 朱建 申请人:云南大学