专利名称：4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备及其精制方法
技术领域：
本发明属于4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯制备方法，是合成农药、医药、染料等精细化学品的重要中间体。同时还可以进行水解，胺化等反应，从而再生成一系列新的具有生物活性、具有多种用途的新化合物。
背景技术：
目前4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的传统制备方法在国内通常采用的是(1) 由邻氯三氟甲苯与氯磺酸反应得到，但反应收率低，氯磺酸氯磺酸过量500%以上；(2)由 4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酸与氯化亚砜或五氯化磷或者三氯氧磷反应得到，4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酸不易获得，价格贵；03)4-氯-3-(三氟甲基)苯硫酚与氯气、水在二氯甲烷中反应得到，但取代苯硫酚的价格昂贵，且臭味很大，空气污染严重。
发明内容
本发明提供一种4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯制备方法，达到提高反应收率，降低生产危险，减少环境污染，结果是邻氯三氟甲苯在低温条件下与混酸反应生成 2-氯-5-硝基三氟甲苯，在乙醇水溶液中经催化剂催化铁粉还原生成4-氯-3-(三氟甲基) 苯胺，4-氯-3-(三氟甲基)苯胺再与亚硝酸钠，盐酸在质子溶剂(水，醋酸)中经重氮化反应获得活泼中间体，在二氧化硫和氯化亚铜的存在下反应，生成4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯粗品，精制后得精品。在提高收率的基础上提高产品的质量，降低环境的污染。本发明具体内容一种4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，以邻氯三氟甲苯为原料经硝化，还原，重氮化，磺化得到。所述硝化反应以邻氯三氟甲苯为原料，硝化试剂是硝酸/硫酸，硝酸铜与酸酐体系。所述硝化反应反应温度是0°C 40°C。所述还原反应还原剂是铁粉/NH4C1，催化加氢还原。所述还原反应反应温度为50°C 70°C。所述磺酰化质子溶剂为水和醋酸的混合溶液。所述重氮化反应以浓盐酸，亚硝酸钠，在低温下进行。所述重氮化反应低温反应范围为-5°C 5°C。所述磺酰化以二氧化硫，氯化亚铜作为反应试剂。所述磺酰化反应温度范围为25°C 30°C。本4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的精制方法，其特征在于，以蒸馏获得产品粗品，后经乙酸乙酯/正己烷，石油醚重结晶，达到产品纯度98%以上。本发明涉及4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，该方法的特征在于，(1) 邻氯三氟甲苯在低温下与硝化试剂反应，这里的反应温度为0°c 40°C，优选30°C 40°C，硝化试剂优选硝酸/硫酸；(2)后在极性质子溶液中经催化剂催化还原生成4-氯-3-(三氟甲基)苯胺，这里溶剂优选乙醇/水，催化剂为铵盐优选氯化铵，还原剂优选铁粉；(3) 在极性质子溶剂中，4-氯-3-(三氟甲基)苯胺与亚硝酸钠，盐酸在低温下反应，得到重氮盐，这里质子溶剂优选水，冰醋酸。反应温度_5°C 10°C，优选-5°C 5°C ;(4)中间体重氮盐再在二氧化硫，氯化亚铜的作用下，反应生成4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯粗品； (5)4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯粗品采用蒸馏和结晶的精制方法可得到纯品。本发明特点提高反应收率，降低生产危险，减少环境污染。精制后的精品在提高收率的基础上提高产品的质量，降低环境的污染。
具体实施例方式工业领域中，4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯可按照本发明者开发的方法，最好利用邻氯三氟甲苯在低温下与混酸发生硝化反应得到2-氯-5-硝基三氟甲苯，再经氯化铵催化铁粉在极性质子溶剂中还原得到2-氯-5-氨基三氟甲苯，4-氯-3-(三氟甲基)苯胺在极性质子溶剂中，与亚硝酸钠，盐酸在低温下反应获得中间体重氮盐。中间体重氮盐，在二氧化硫和氯化亚铜存在下，室温左右反应得到4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯粗品。此外，本发明涉4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯粗品的提纯方法，本发明先蒸馏后重结晶的方法进行提纯，产品纯度98 %以上。本发明特点是以廉价的邻氯三氟甲苯为原料首先在低温条件下经混酸或硝酸盐/醋酐硝化，再于较高温度下极性溶剂中经铁粉或催化加氢还原得到4-氯-3-(三氟甲基)苯胺，在极性质子溶剂中与廉价易得的亚硝酸钠及盐酸反应生成重氮盐，再与二氧化硫，氯化亚铜在极性溶剂中于温和条件下反应得到产品，粗品经蒸馏或重结晶得到纯品 4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯，含量大于98 %，单杂不超过0.5%，水分小于0.1%，能够达到药用中间体的要求。实施例以下，通过实施例对本发明进行更详细的说明。收率以摩尔百分数表示。第一部分2-氯-5-硝基三氟甲苯的制备实施例11. 25公斤邻氯三氟甲苯，降温到10°C以下，滴加混酸，滴加完毕后升温至40°C左右反应。至原料基本反应完全后静置，分层，取有机相，水洗后取有机相即为2-氯-5-硝基三氟甲苯直接用于下一步反应。混酸的配置低温下向0. 67公斤98%的硫酸中缓慢加入0. 43公斤95%的硝酸， 加完后搅拌均勻降温待用实施例21. 25公斤邻氯三氟甲苯，3. 1公斤醋酐，分批加入1. 5公斤硝酸铜，加毕后于室温下反应，至原料基本反应完全，将反应液倒入6公斤碎冰中，搅拌，分层，取有机相，水洗后取有机相即为2-氯-5-硝基三氟甲苯直接用于下一步反应。第二部分4-氯-3-(三氟甲基)苯胺的制备实施例3向反应釜中加入1. 7公斤铁粉，3公斤乙醇，1. 4公斤水，搅拌升温至45°C左右加入0. 81公斤浓盐酸，升温至60°C 70°C，缓慢加入上述2-氯-5-硝基三氟甲苯溶液，至原料基本反应完全后，用氢氧化钠调反应PH至9，趁热过滤，滤饼用少量乙醇冲洗，滤液静置分层，取有机相，水相在用甲苯萃取至无产品为止，无水硫酸钠干燥产品后，过滤，蒸除甲苯得产品0. 66公斤，淡黄色液体 4-氯-3-(三氟甲基)苯胺，收率55%。实施例4向5升高压釜中加入0. 8公斤2-氯-5-硝基三氟甲苯，0. 04公斤镍，3200毫升甲醇，密封高压釜，用氢气排空2次后，通入6MPa，升温到85°C左右反应，至原料基本反应完全。放压，取反应液，过滤，滤液蒸干甲醇后得淡黄色液体4-氯-3-(三氟甲基)苯胺0.33 公斤，收率54%。第三部分4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备实施例5向反应瓶中加入1. 6公斤36. 5%盐酸，0. 53公斤冰醋酸，搅拌下加入0. 66公斤 4-氯-3-三氟甲基苯胺，降温至_5°C，开始滴加0. 25公斤亚硝酸钠的1. 3公斤水溶液，滴加温度不超过10°C，滴加完毕后搅拌30分钟，向反应液中加入0. 02公斤尿素，继续搅拌30 分钟，将反应液过滤，得重氮液，备用。在另一反应瓶中加入2. 8公斤亚硫酸钠，并缓慢滴加 3. 8公斤盐酸，将生成的二氧化硫气体通入到装有3. 4公斤的醋酸中，尾气用氢氧化钠溶液吸收。使醋酸增重0. 5公斤，得二氧化硫的醋酸溶液，待用。向另二氧化硫的醋酸溶液中加入0. 08公斤氯化亚铜，搅拌下分批加入上述重氮液，温度控制30°C以内，加完后搅拌30分钟，分出有机相，得粗品0. 78公斤。第四部分4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的精制实施例6将0. 78公斤粗品加到反应瓶中，蒸馏收集105-108°C /5mmHg下产品0. 68公斤，浅黄色透明液体，收率76 %，含量94. 3 %。实施例7将0.68公斤粗品加到反应瓶中，加入乙酸乙酯正己烷1 2混合溶液1.5公斤， 升温至回流，全部溶解后降温至0°C以下搅拌2小时，过滤，用少量混合溶剂洗涤得白色晶体，收率78. 3%，含量99. 2%0实施例8将0. 68公斤粗品加到反应瓶中，加入石油醚1. 3公斤，升温至回流，全部溶解后降温至0°C以下搅拌2小时，过滤，用少量冷石油醚洗涤得白色晶体，收率86. 9%，含量 98. 7%。
权利要求
1.一种4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，以邻氯三氟甲苯为原料经硝化，还原，重氮化，磺化得到。
2.根据权利要求1所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述硝化反应以邻氯三氟甲苯为原料，硝化试剂是硝酸/硫酸，硝酸铜与酸酐体系。
3.根据权利要求1所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述硝化反应反应温度是0°C 40°C。
4.根据权利要求1所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述还原反应还原剂是铁粉/NH4Cl,催化加氢还原。
5.根据权利要求4所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述还原反应反应温度为50°C 70°C。
6.根据权利要求1所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述磺酰化质子溶剂为水和醋酸的混合溶液。
7.根据权利要求1所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述重氮化反应以浓盐酸，亚硝酸钠，在低温下进行。
8.根据权利要求7所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述重氮化反应低温反应范围为-5°C 5°C。
9.根据权利要求1所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述磺酰化以二氧化硫，氯化亚铜作为反应试剂。
10.根据权利要求9所述的4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备方法，其特征在于， 所述磺酰化反应温度范围为25°C 30°C。
11.一种4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的精制方法，其特征在于，以蒸馏获得产品粗品，后经乙酸乙酯/正己烷，石油醚重结晶，达到产品纯度98%以上。
全文摘要
一种4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备及其精制方法由邻氯三氟甲苯与混酸反应生成2-氯-5-硝基三氟甲苯，再经还原得到2-氯-5-氨基三氟甲苯，与亚硝酸钠，盐酸在低温下极性溶剂中生成重氮盐，再与二氧化硫，氯化亚铜在低温条件下极性溶剂反应生成粗品4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯，经蒸馏及重结晶得纯品。本发明特点提高反应收率，降低生产危险，减少环境污染。精制后的精品在提高收率的基础上提高产品的质量。
文档编号C07C303/44GK102336689SQ20111025055
公开日2012年2月1日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者尚振华, 张慧丽, 栗晓东 申请人:天津市筠凯化工科技有限公司