CN106336340B - 邻溴三氟甲苯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种邻溴三氟甲苯的合成方法，包括以下步骤：A)将邻氨基三氟甲苯、氢溴酸和亚硝酸钠混合反应，得到重氮盐溶液；B)将上述重氮盐溶液与溴化亚铜、氢溴酸混合反应，得到邻溴三氟甲苯。本发明克服了现有技术成本高、产物杂质多等缺陷，采用便宜易得的原料，溶剂回收效果好，收率高，产品含量高，一步合成邻溴三氟甲苯，相比其它路线，间位和对位异构体少，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种邻溴三氟甲苯的合成方法。
背景技术
邻溴三氟甲苯是一种重要的农药和医药中间体。目前报道的邻溴三氟甲苯的合成方法都不适合工业化生产。
比如Chemical Communications 51(27),5967-5970；2015和EP700885报道了溴苯直接和三氟甲基化试剂反应的方法，但该方法收率低，间位和对位异构体多，分离困难。
Chemistry-A European Journal,19(52),17692-17697；2013报道了邻溴碘苯和三氟丙酮酸乙酯等三氟甲基化试剂反应合成邻溴三氟甲苯的方法，但该路线原料昂贵，不能满足大规模工业化生产的工艺要求。
Journal of Organic Chemistry,78(22),11126-11146；2013报道了用邻溴碘苯和三氟甲烷或三氟甲基酮反应合成邻溴三氟甲苯的方法，该方法同样原料昂贵。
Journal of Fluorine Chemistry,47(2),283-99；1990报道了用溴苯直接和三氟甲基铁反应合成2-溴三氟甲苯的方法，该方法收率低，杂质多，不适合大量生产。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种邻溴三氟甲苯的合成方法，具有较高的收率和纯度。
本发明提供了一种邻溴三氟甲苯的合成方法，包括以下步骤：
A)将邻氨基三氟甲苯、氢溴酸和亚硝酸钠混合反应，得到重氮盐溶液；
B)将上述重氮盐溶液与溴化亚铜、氢溴酸混合反应，得到邻溴三氟甲苯。
优选的，所述步骤A)具体为：
将亚硝酸钠溶液滴加到邻氨基三氟甲苯和氢溴酸的混合溶液中。
优选的，所述滴加温度为-10～10℃。
优选的，所述邻氨基三氟甲苯和亚硝酸钠的摩尔比为1：(1.0～1.5)。
优选的，所述步骤B)具体为：
将上述重氮盐溶液滴加到氢溴酸和溴化亚铜的混合溶液中，边滴加边进行常压蒸馏，收集蒸馏出的产物。
优选的，所述滴加在回流的条件下进行。
优选的，所述蒸馏出的产物用有机溶剂进行提取。
优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷和乙酸乙酯中的任意一种或多种。
优选的，所述提取后还包括：167～168℃进行精馏。
优选的，所述邻氨基三氟甲苯和溴化亚铜的摩尔比为1：(1.0～1.5)。
与现有技术相比，本发明提供了一种邻溴三氟甲苯的合成方法，包括以下步骤：A)将邻氨基三氟甲苯、氢溴酸和亚硝酸钠混合反应，得到重氮盐溶液；B)将上述重氮盐溶液与溴化亚铜、氢溴酸混合反应，得到邻溴三氟甲苯。本发明克服了现有技术成本高、产物杂质多等缺陷，采用便宜易得的原料，溶剂回收效果好，收率高，产品含量高，一步合成邻溴三氟甲苯，相比其它路线，间位和对位异构体少，生产成本低。
实验结果表明，本发明提供的合成方法，收率可达87％，纯度高于99.5％。
具体实施方式
本发明提供了一种邻溴三氟甲苯的合成方法，包括以下步骤：
A)将邻氨基三氟甲苯、氢溴酸和亚硝酸钠混合反应，得到重氮盐溶液；
B)将上述重氮盐溶液与溴化亚铜、氢溴酸混合反应，得到邻溴三氟甲苯。
反应式如下：
本发明克服了现有技术成本高、产物杂质多等缺陷，采用便宜易得的原料，溶剂回收效果好，收率高，产品含量高，一步合成邻溴三氟甲苯，相比其它路线，间位和对位异构体少，生产成本低。
具体的，将亚硝酸钠溶液滴加到邻氨基三氟甲苯和氢溴酸的混合溶液中，进行硝化反应，生成重氮盐。
所述亚硝酸钠溶液优选为亚硝酸钠水溶液，本发明对所述亚硝酸钠水溶液的浓度并无特殊限定，优选为40％～70％。
所述滴加的温度优选为-10～10℃，更优选为-5～0℃。所述反应的时间优选为10min～60min。
本发明对所述氢溴酸的浓度并无特殊限定，优选为40％～50％的氢溴酸。
所述邻氨基三氟甲苯和亚硝酸钠的摩尔比优选为1：(1.0～1.5)，更优选为1:1.05。
本发明对所述氢溴酸的用量并无特殊限定，邻氨基三氟甲苯和氢溴酸的质量比优选为1：(4～10)。
本发明制备得到重氮盐后，无需提纯，可直接用于下一步反应。
具体的，将上述重氮盐溶液滴加到氢溴酸和溴化亚铜的混合溶液中，边滴加边进行常压蒸馏，收集蒸馏出的产物，直至蒸出的液体不再浑浊。
所述滴加优选在回流的条件下进行。本发明优选的，调整滴加速度和蒸馏速度相当。
所述邻氨基三氟甲苯和溴化亚铜的摩尔比优选为1：(1.0～1.5)，更优选为1:1.2。
所述氢溴酸同上，在此不再赘述。本发明对所述氢溴酸的用量并无特殊限定，邻氨基三氟甲苯和氢溴酸的质量比优选为1：(2～5)。
所述蒸馏出的产物优选用有机溶剂进行提取，所述有机溶剂优选为二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷和乙酸乙酯中的任意一种或多种。更优选为二氯甲烷。
提取后，搅拌静置分层，有机层依次用水、氢氧化钠进行洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏除去有机溶剂，然后常压下进行精馏，收集167～168℃馏分。
实验结果表明，本发明提供的合成方法，收率可达87％，纯度高于99.5％。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的邻溴三氟甲苯的合成方法进行详细描述。
实施例1
1000ml四口反应瓶中加入邻氨基三氟甲苯120g和48％氢溴酸500ml，降温至-5℃以下，滴加亚硝酸钠54g和水100ml的溶液，滴加温度为-5～0℃，滴完后继续搅拌15分钟。得到重氮盐溶液。
在装有机械搅拌，温度计，蒸馏装置的1L四口反应瓶上，加入溴化亚铜64g，48％氢溴酸200ml，加热至回流，滴加上述制备好的重氮盐溶液，边滴加边进行常压蒸馏，保持滴加速度和蒸馏速度相当，收集蒸出的液体，直至蒸出的液体不再浑浊。
蒸出的液体中加入二氯甲烷400ml提取，有机层依次用300ml水洗3次，用1mol/L氢氧化钠溶液300ml洗1次，有机层加入无水硫酸钠干燥，过滤，滤液30～35℃减压浓缩至无溶剂流出。浓缩残留液用精馏柱进行常压精馏，收集167～168℃液体，得到无色透明液体146g。收率87％。
HPLC测纯度:99.8％。
MS：225.0(M.W.225.0)。
元素分析：实测值(计算值)，C37.40(37.37)，H1.79(1.79)，Br35.49(35.51)，F25.31(25.33)。
实施例2
1000ml四口反应瓶中加入邻氨基三氟甲苯120g和48％氢溴酸360ml，降温至-5℃以下，滴加亚硝酸钠62g和水100ml的溶液，滴加温度为0～5℃，滴完后继续搅拌15分钟。得到重氮盐溶液。
在装有机械搅拌，温度计，蒸馏装置的1L四口反应瓶上，加入溴化亚铜75g，48％氢溴酸340ml，加热至回流，滴加上述制备好的重氮盐溶液，边滴加边进行常压蒸馏，保持滴加速度和蒸馏速度相当，收集蒸出的液体，直至蒸出的液体不再浑浊。
蒸出的液体中加入二氯甲烷400ml提取，有机层依次用300ml水洗3次，用1mol/L氢氧化钠溶液300ml洗1次，有机层加入无水硫酸钠干燥，过滤，滤液30～35℃减压浓缩至无溶剂流出。浓缩残留液用精馏柱进行常压精馏，收集167～168℃液体，得到无色透明液体136g。收率81％。
HPLC测纯度:99.7％。
实施例3
5L四口反应瓶中加入邻氨基三氟甲苯500g和48％氢溴酸2L，降温至-5℃以下，滴加亚硝酸钠270g和水500ml的溶液，滴加温度为-5～0℃，滴完后继续搅拌15分钟。得到重氮盐溶液。
在装有机械搅拌，温度计，蒸馏装置的5L四口反应瓶上，加入溴化亚铜320g，48％氢溴酸1L，加热至回流，滴加上述制备好的重氮盐溶液，边滴加边进行常压蒸馏，保持滴加速度和蒸馏速度相当，收集蒸出的液体，直至蒸出的液体不再浑浊。
蒸出的液体中加入二氯甲烷2L提取，有机层依次用1.5L水洗3次，用1mol/L氢氧化钠溶液1.5L洗1次，有机层加入无水硫酸钠干燥，过滤，滤液30～35℃减压浓缩至无溶剂流出。浓缩残留液用精馏柱进行常压精馏，收集167～168℃液体，得到无色透明液体713g。收率85％。
HPLC测纯度:99.8％
由上述实施例可知，本发明制备得到邻溴三氟甲苯，并且具有较高的收率和纯度。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (1)
1.一种邻溴三氟甲苯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1000ml四口反应瓶中加入邻氨基三氟甲苯120g和48％氢溴酸500ml，降温至-5℃以下，滴加亚硝酸钠54g和水100ml的溶液，滴加温度为-5～0℃，滴完后继续搅拌15分钟，得到重氮盐溶液；
在装有机械搅拌，温度计，蒸馏装置的1L四口反应瓶上，加入溴化亚铜64g，48％氢溴酸200ml，加热至回流，滴加上述制备好的重氮盐溶液，边滴加边进行常压蒸馏，保持滴加速度和蒸馏速度相当，收集蒸出的液体，直至蒸出的液体不再浑浊；
蒸出的液体中加入二氯甲烷400ml提取，有机层依次用300ml水洗3次，用1mol/L氢氧化钠溶液300ml洗1次，有机层加入无水硫酸钠干燥，过滤，滤液30～35℃减压浓缩至无溶剂流出；浓缩残留液用精馏柱进行常压精馏，收集167～168℃液体，得到无色透明液体146g；
或
1000ml四口反应瓶中加入邻氨基三氟甲苯120g和48％氢溴酸360ml，降温至-5℃以下，滴加亚硝酸钠62g和水100ml的溶液，滴加温度为0～5℃，滴完后继续搅拌15分钟，得到重氮盐溶液；
在装有机械搅拌，温度计，蒸馏装置的1L四口反应瓶上，加入溴化亚铜75g，48％氢溴酸340ml，加热至回流，滴加上述制备好的重氮盐溶液，边滴加边进行常压蒸馏，保持滴加速度和蒸馏速度相当，收集蒸出的液体，直至蒸出的液体不再浑浊；
蒸出的液体中加入二氯甲烷400ml提取，有机层依次用300ml水洗3次，用1mol/L氢氧化钠溶液300ml洗1次，有机层加入无水硫酸钠干燥，过滤，滤液30～35℃减压浓缩至无溶剂流出；浓缩残留液用精馏柱进行常压精馏，收集167～168℃液体，得到无色透明液体136g；
或
5L四口反应瓶中加入邻氨基三氟甲苯500g和48％氢溴酸2L，降温至-5℃以下，滴加亚硝酸钠270g和水500ml的溶液，滴加温度为-5～0℃，滴完后继续搅拌15分钟，得到重氮盐溶液；
在装有机械搅拌，温度计，蒸馏装置的5L四口反应瓶上，加入溴化亚铜320g，48％氢溴酸1L，加热至回流，滴加上述制备好的重氮盐溶液，边滴加边进行常压蒸馏，保持滴加速度和蒸馏速度相当，收集蒸出的液体，直至蒸出的液体不再浑浊；
蒸出的液体中加入二氯甲烷2L提取，有机层依次用1.5L水洗3次，用1mol/L氢氧化钠溶液1.5L洗1次，有机层加入无水硫酸钠干燥，过滤，滤液30～35℃减压浓缩至无溶剂流出；浓缩残留液用精馏柱进行常压精馏，收集167～168℃液体，得到无色透明液体713g。
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