2-三氟甲基苯甲酰氯的合成

2023/12/4 8:57:16

介绍

2-三氟甲基苯甲酰氯,又称邻三氟甲基苯甲酰氯。分子式是C8H4ClF3O,纯品为无色透明液体,其熔点为‑21.7℃,易溶于有机溶剂,微溶于水。邻三氟甲基苯甲酰氯是杀菌剂氟酰胺的中间体。

2-三氟甲基苯甲酰氯.png

图一 2-三氟甲基苯甲酰氯

合成

阮郎记载了一种2‑三氟甲基苯甲酰氯的制备方法,是以邻甲基苯甲酸为原料,具体合成路线如下:

2-三氟甲基苯甲酰氯的合成.png

图二 2-三氟甲基苯甲酰氯的合成

上述合成路线选择性好,副产物较少,但是其原料邻甲基苯甲酸常温下为白色易燃棱晶或针晶,其熔点为103‑105℃,也就是说以邻甲基苯甲酸原料发生氯化反应时,需要在超过100℃温度下或者在溶剂中溶解情况下才能充分发生反应,而氯化反应是剧烈的放热反应,温度过高或者溶剂存在的环境下极易发生爆炸,给生产带来极大危险和不便。因此需要寻找另外一种绿色和安全的合成路径。

为了解决上述技术问题,李全[1]提供一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法,以邻二甲苯为起始原料,反应安全性高,且通过提高氯气和氟化氢的利用率,减少了副产物,综合提高了目标产物邻三氟甲基苯甲酰氯的收率。

具体步骤为:

(1)氯化

按照质量比1:0.02往氯化釜中加入邻二甲苯和N,N‑二甲基甲酰胺,夹套升温至90℃,然后向氯化釜中通入干燥氯气,氯气通入量为0.22mol/h,搅拌反应24h后取样,经气相色谱分析氯化液中1‑(二氯甲基)‑2‑(三氯甲基)苯的含量达到54%时停止反应。具体氯化反应路线如下:

氯化反应.png

图三 氯化反应

(2)氟化

将氯化液抽入氟化釜中,加入氟化助剂,通入氟化氢,其通入量为0.5mol/h,然后夹套通蒸汽升温至80℃反应6h,反应结束后,盘管冷冻水降温至50℃,釜内液体放入蒸馏釜进行减压蒸馏,蒸馏条件为‑0.09MPa、100℃,得1‑(二氯甲基)‑2‑(三氟甲基)苯粗品。具体氟化反应路线如下:

氟化反应.png

图四 氟化反应

(3)水解

将1‑(二氯甲基)‑2‑(三氟甲基)苯粗品抽入水解釜中,加入水及催化剂FeCl3在常压下进行水解反应,反应温度为120℃,反应5h后取样,经检测水解液中无1‑(二氯甲基)‑2‑(三氟甲基)苯后停止反应,然后将水解液在100℃、‑0.09MPa条件下进行减压蒸馏,得邻三氟甲基苯甲醛粗品;其中,1‑(二氯甲基)‑2‑(三氟甲基)苯粗品、水的摩尔比为1:2,催化剂FeCl3的用量为0.1% 。具体水解反应路线如下:

水解反应.png

图五 水解反应

(4)酰氯化

将邻三氟甲基苯甲醛粗品抽入反应釜中,夹套蒸汽保温,在80℃条件下通入干燥氯气进行酰氯化反应,氯气的通入量为0.13mol/h,反应8h后取样,经检测无邻三氟甲基苯甲醛时,转入蒸馏釜中在100℃、‑0.09MPa条件下减压蒸馏,得2-三氟甲基甲酰氯粗品。具体酰氯化反应路线如下:

酰氯化反应.png

图六 酰氯化反应

(5)精馏

将2-三氟甲基甲酰氯粗品转入精馏塔中,精馏釜夹套通蒸汽,精馏条件为‑0.09MPa、100℃,精馏结束后得2-三氟甲基苯甲酰氯成品。

参考文献

[1]李全,黎星,杨兆峰等. 一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法[P]. 江西省:CN114195635A,2022-03-18.

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