一种高含量2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的制备方法与流程

本发明属于化合物合成，涉及含七氟异丙基的双酰胺类新型杀虫剂中间体2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的制备。

背景技术：

0、技术背景

1、由于杀虫剂的大量频繁的使用，目前在全球大部分地区造成了严重的抗性问题，必须增加剂量才能起到原有的效果，有些病害已无药可治，对农业生产、环境、生态势必造成一定的问题。需要推出活性更好、用量更低、环境更友好的新型杀虫剂。国内外科研机构及企业不断加大对农药创制的投入，出现了多个活性高、用量低、环境友好的新型杀虫剂。

2、日本三井化学公司与巴斯夫公司共同合作开发的间二酰胺类杀虫剂溴虫氟苯双酰胺(结构式：01)，现已经商业化，主要用于果蔬、豆类、棉花、玉米、谷物、花卉及非作物用途，防治鳞翅目、鞘翅目、白蚁、蚁类、蜚蠊、蝇类等害虫，具有非常好的效果，详见中国专利cn 102119143b，酰胺衍生物、含有该酰胺衍生物的有害生物防除剂及其使用方法。但国内多家企业及研究机构在此基础上进行了结构优化及改进，发现了一系列活性更高、用量更低、环境更友好的新型杀虫剂。中国专利cn 109497062 b一种间二酰胺类化合物及其制备方法和应用，代表性结构，环丙氟虫胺(结构式：02)；2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺是此类新型杀虫剂的重要中间体,并用于合成2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺(结构式：03),也应用于此类新型杀虫剂领域，市场潜力巨大。

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5、早期公开资料表明，2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的合成方法，通常，采用2-三氟甲基苯胺、2-碘七氟丙烷为原料，在连二亚硫酸钠、溶剂及水、相转移催化剂存在下，经反应、后处理得到2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺。反应总收率30％左右，成本高，不宜产业化生产。cn114478264a公开一种2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的制备方法，采用胺类和相转移催化剂，反应后经处理得到高纯度产物，缺点是一次转化率及反应总收率仍然不高，只有70-80％左右。cn111032617a也公开一种2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的制备方法，采用硫酸氢钠等为催化剂，缺点是2-溴七氟丙烷利用度不高，消耗大，反应一次转化率及反应总收率不高，最高70-84％左右。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，为解决以上问题，本发明在于通过制备工艺的优化设计，反应条件的优化改进，提供一种高含量、高收率的2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的制备方法。

2、本发明的提供一种2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺的制备方法，以2-三氟甲基苯胺、2-溴七氟丙烷为原料，在连二亚硫酸钠、溶剂及催化剂存在下，经反应、后处理得到高含量、高收率的2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺。

3、其反应式如下：

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5、在本发明中，主要原料2-三氟甲基苯胺和2-溴七氟丙烷均已市场产业化，市场供应充足，价格适宜。本发明的制备方法中，通常采用工业级规格原料，一般含量≥98％。其中，2-溴七氟丙烷一般为钢瓶装或铁罐装，投料方式为向反应体系中通入或一次性加入或分次加入，可以常压反应或密闭反应。密闭反应有利于减少2-溴七氟丙烷的挥发，从而提高利用率，而采用常压反应时可使用深冷冷凝器。

6、在本发明中，2-溴七氟丙烷的投料量是以摩尔量计2-三氟甲基苯胺的1.0-5.0倍，优选1.0-2.0倍，更优选地1.0-1.5倍。如果2-溴七氟丙烷过量大于该范围，则反应不经济，多余的2-溴七氟丙烷需要回收，回收难度大，造成浪费。

7、本发明的制备方法采用连二亚硫酸钠na2s2o4为引发剂(也称为保险粉)，连二亚硫酸钠可采用工业规格85％含量。保险粉的投料量是以2-三氟甲基苯胺摩尔量计的0.5-2.0倍，优选0.5-1.5倍，更优选地0.5-1.2倍。可采用一次性投入反应体系或分多次投入。

8、本发明的制备方法是在溶剂中进行的，溶剂选自：酰胺类：n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮等；醚类：乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环等；酯类：乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等；酮类：丙酮、甲乙酮、丁酮；腈类：乙腈、丙腈；或是这些溶剂的混合物。优选的溶剂选自：n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲基叔丁基醚、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、丙酮、甲乙酮、乙腈、丙腈或它们混合物。溶剂用量一般是2-三氟甲基苯胺原料重量的2-20倍，优选5-10倍。本发明的制备方法采用的催化剂选自：磷酸、焦磷酸、次磷酸、偏磷酸、亚磷酸、焦亚磷酸、氢溴酸或溴化氢气体、氯化氢气体、亚硫酸氢钠或是其混合物；催化剂也可选自包括前述的磷酸、次磷酸、偏磷酸、亚磷酸的聚合物形态化合物或是其混合物，一般聚合态化合物的每个分子中通常磷原子数≥3，其中磷酸、次磷酸、偏磷酸、亚磷酸和氢溴酸也可以采用其水溶液，并非必须使用无水的或高浓度的，其中磷酸、次磷酸、偏磷酸、亚磷酸通常也可使用其聚合物形态的化合物，含量高，含水量少，如果以相应的单体酸含量计，含量＞100％。也可以选用20-100％浓度的，可以通过加水稀释、加水解聚或加水加热解聚得到相应的酸以配置成各种不同浓度使用。氢溴酸可以采用20-60％工业浓度的，溴化氢气体、氯化氢气体可通过实验室制备法获取或商业获取；催化剂使用低浓度时，反应体系中的含水量增加，会促进2-溴七氟丙烷的水解，降低原料的利用度。因此，尽管催化剂采用水溶液形式也能使得反应有效进行，但优选采用无水的或高浓度的，以减少2-溴七氟丙烷的水解、提高利用度。

9、另一方面，磷酸及磷酸衍生(即焦磷酸、次磷酸、偏磷酸和亚磷酸、焦亚磷酸)包括它们的聚合物形态化合物都具有更高的催化活性，可降低2-溴七氟丙烷的使用量与消耗量，达到较好的反应效果，所得产物含量均高于其他催化剂。

10、催化剂摩尔投料量(如是聚合形态的化合物以相应的单体酸计)是2-三氟甲基苯胺的0.01-0.5倍，优选地0.01-0.2倍，更优选地0.05-0.1倍，投料方式可以一次性投入。

11、反应温度一般可为20-150℃，反应温度低时，反应时间会延长，反应温度过高，会增加副反应，造成收率下降，优选反应温度为50-100℃，特别优选地50-85℃。

12、反应时间一般为5-24小时，优选反应时间一般为5-12小时，可通过hplc跟踪反应，产物不再增加时即可停止反应。

13、反应完成后，进行后处理操作，通常包括过滤、蒸馏、萃取、水洗、酸性、中和、蒸馏等常规操作步骤。将反应体系降温至室温，过滤掉体系中的无机盐，滤液蒸馏回收溶剂。回收所得的溶剂不用另外处理，可直接套用于下批反应中。蒸馏残液加入萃取溶剂溶解，经常规的水洗、酸洗及中和等步骤后，蒸馏回收萃取溶剂后直接高真空蒸馏出产品，得到含量高含量、高收率的2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺。

14、在后处理的萃取步骤中，萃取溶剂没有特殊限制，一般为不溶于水的常规溶剂，如甲苯、乙苯、二甲苯、环己烷、甲基环己烷、石油醚、正己烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、二氯甲烷、二氯乙烷等中的一种或多种混合物。用量为2-三氟甲基苯胺原料重量的2-20倍，优选为5-10倍，操作温度一般为20-100℃，优选为20-30℃。后处理操作属于本领域技术人员掌握的基本操作技术，在此不做赘述。

15、本发明的制备方法，在较佳的反应条件下，一次反应转化含量达96％以上，且所得产物的后处理步骤简单，只需要普通蒸馏操作即得到含量98％以上、收率达93％以上的2-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺，无需精馏提纯，因此易于产业化，具有很高的应用前景。

16、在本发明中，制备方法操作中涉及的蒸馏、减压蒸馏、过滤、萃取、分层等操作为常规操作，一般化学专业人员的基本单元操作，这里不再详述，详见合成实施例。

17、与现有技术相比，本发明的制备方法操作简单，化学反应条件温和，后处理步骤少，无需精馏，在较佳的反应条件下，总收率实现93％以上，最终产品含量98％以上，成本低，易于产业化生产，具有很高的应用前景。