一种3,5-二氯-4-氟溴苯化合物的制备方法与流程

文档序号:23154222发布日期:2020-12-04 13:49阅读:273来源:国知局

本发明涉及农药、医药中间体制备领域,具体涉及一种3,5-二氯-4-氟溴苯化合物的制备方法。



背景技术:

3,5-二氯-4-氟溴苯,cas号为17318-08-0,是一种重要的化工中间体,该结构上的碳溴键可以用来进一步官能化,形成各种含氟的产物,应用于农药以及药物领域。

evans等人报道了一种采用3,5-二氯-4-氟溴苯来制备双(3,5-二氯-4-氟苯)汞化物的方法(journalofthechemicalsociety[section]a:inorganic,physical,theoretical(1967),(10),1643-8)。3,5-二氯-4-氟溴苯与氧化汞在加热的条件下可以得到双(3,5-二氯-4-氟苯)汞化物,双(3,5-二氯-4-氟苯)汞化物通过金属交换反应可以得到3,5-二氯-4-氟苯的溴化镁试剂,从而进一步进行各种官能团化反应,并公开了3,5-二氯-4-氟溴苯可以通过schiemann反应进行制备。

wo2009126668a2公开了一种以3,5-二氯-4-氟溴苯作为原料制备3-三氟甲基查尔酮衍生物的方法,该方法先将3,5-二氯-4-氟溴苯转化为格式试剂,然后再与三氟乙酰化合物进行反应,得到终产物。

现有的3,5-二氯-4-氟溴苯一般采用sandmeyer反应进行制备,包括如下步骤:将3,5-二氯-4-氟苯胺溶解于水中,然后加入水和氢溴酸,再加入亚硝酸钠进行重氮化得到重氮盐,然后将得到的重氮盐加入溴化亚铜和溴化氢的水溶液中,30~40℃进行反应,得到3,5-二氯-4-氟溴苯。然而由于3,5-二氯-4-氟苯胺上的吸电子取代基过多,得到的重氮盐不稳定,反应收率较低。

国内有cn201310682135.6公开了以3,5-二氯-4-氟苯胺经硫酸成盐,再经亚硝酸钠重氮化,然后在催化剂存在下经氢溴酸溴代制得。该原料3,5-二氯-4-氟苯胺不易制备且合成成本较高,所述反应需在管式反应器中进行,对设备具有特殊要求,且产物收率不高。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种3,5-二氯-4-氟溴苯的制备方法,其相对于现有技术可以简化工艺,降低成本,提高收率,且制备条件温和,环境良好,工艺安全性高。

本发明提供的技术方案如下:

本发明提供了一种3,5-二氯-4-氟溴苯的制备方法,包括以下步骤:

(1)将2,4-二氯-3-氟苯胺在水和冰醋酸的存在下与硫酸反应得到2,4-二氯-3-氟苯胺硫酸盐;

(2)向步骤(1)所得产物混合物中加入溴素,然后滴加双氧水,反应得到2,4-二氯-3-氟-6-溴苯胺硫酸盐;

(3)向步骤(2)所得产物混合物中加入次磷酸钠和催化剂铜盐,然后滴加亚硝酸钠,反应得到3,5-二氯-4-氟溴苯。

本发明的反应式如下:

具体地,

步骤(1)中2,4-二氯-3-氟苯胺、冰醋酸与硫酸摩尔比为1:1.0~6.0:1.0~6.0,优选为1:2.0~4.0:2.0~4.0。

步骤(1)中滴加硫酸反应温度为0~80℃,优选为20~50℃。

步骤(2)中2,4-二氯-3-氟苯胺、溴素与双氧水摩尔比为1:0.5~0.7:0.5~0.7,优选为1:0.5~0.6:0.5~0.6。

步骤(2)中滴加溴素和双氧水的温度为0~80℃,优选为30~60℃。

步骤(3)中2,4-二氯-3-氟苯胺、次磷酸钠和催化剂铜盐摩尔比为1:1.0~2.0:0.02~0.2,优选为1:1.0~1.4:0.04~0.10。

步骤(3)中加入次磷酸钠和催化剂铜盐的温度为-40~10℃,优选为-20~0℃。

步骤(3)中2,4-二氯-3-氟苯胺、亚硝酸钠摩尔比为1:1.0~2.0,优选为1:1.0~1.4。

步骤(3)中加入亚硝酸钠反应温度为-40~10℃,优选为-10~10℃。

步骤(2)中所述催化剂铜盐选自氯化亚铜、溴化亚铜、氧化亚铜,优选为氧化亚铜。

步骤(3)中还包括后处理步骤:将反应完全后的反应液静置分层,分离得到有机相,减压蒸馏得到所述的3,5-二氯-4-氟溴苯。

本发明的制备方法具有以下有益效果:

1.在溴化反应中引入双氧水,能够有效降低溴素的使用,使溴素的用量由1当量降至0.5当量,解决了溴素导致生产成本较高、溴难以从废液中分离导致的环境污染等问题。

2.本发明的制备方法反应条件温和,节约能源的同时也能够提高生产的安全性。

3.本发明的制备方法可采用普通的反应釜,无需特殊设备,可简化工艺,降低成本,有利于工业化。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,但下述实施例仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。

下述实施例中,若无特殊说明,所用的操作方法均为常规操作方法,所用设备均为常规设备。

实施例1:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(质量浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯205g(纯度95%,收率79.8%)。

实施例2:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸122.3克(质量浓度为98%,2.0摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸250克(质量浓度为98%,2.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯195g(纯度94%,收率75.2%)。

实施例3:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸305.8克(质量浓度为98%,5.0摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸500克(质量浓度为98%,5.0摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯196g(纯度96%,收率77.1%)。

实施例4:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在5~15℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在5~15℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素95.9克(0.6摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水130.0克(质量浓度为17%,0.65摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯198.3g(纯度96%,收率78.1%)。

实施例5:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在55~65℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在55~65℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素103.9克(0.65摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水140.0克(质量浓度为17%,0.70摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯191.8g(纯度95%,收率74.7%)。

实施例6:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为10~20℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为10~20℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔)次磷酸钠),滴毕加入氯化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯188.6g(纯度96%,收率74.2%)。

实施例7:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为40~50℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为40~50℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入溴化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液269g(质量浓度25.6%,1.0摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯194.6g(纯度94%,收率75.0%)。

实施例8:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-25~-15℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-25~-15℃滴加亚硝酸钠溶液324g(质量浓度25.6%,1.2摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯194.7g(纯度93%,收率74.2%)。

实施例9:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应。保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至0~10℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度0~10℃滴加亚硝酸钠溶液350g(质量浓度25.6%,1.3摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯202.4g(纯度93%,收率77.2%)。

实施例10:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至0~10℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度0~10℃滴加亚硝酸钠溶液377g(质量浓度25.6%,1.4摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯194.8g(纯度95%,收率75.9%)。

实施例11:3,5-二氯-4-氟溴苯的制备

在反应器中投入水500毫升,2,4-二氯-3-氟苯胺180克(1.0摩尔),冰醋酸214.5克(质量浓度为98%,3.5摩尔),控制反应器内温度在25~30℃下滴加硫酸450克(质量浓度为98%,4.5摩尔),加料完毕后控制反应器内温度在25~30℃下反应1小时。

控制反应器内温度为35~40℃滴加溴素79.9克(0.5摩尔),滴加时间约为4小时,然后控制反应器内温度为35~40℃滴加双氧水100.0克(质量浓度为17%,0.5摩尔),滴加时间控制在2~2.5小时,滴加完毕后保温反应2~3小时。

将反应器内温度降至-10~0℃,滴加次磷酸钠溶液256g(浓度41.4%,1.2摩尔),滴毕加入氧化亚铜10克,控制反应器内温度-10~0℃滴加亚硝酸钠溶液324g(质量浓度25.6%,1.2摩尔),滴加时间约4小时,滴毕进行保温反应。反应完成后静置分层,油层进行减压蒸馏得3,5-二氯-4-氟溴苯200.1g(纯度94%,收率77.1%)。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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