3-氯-4-氟苯腈的合成与应用研究

2025/7/17 15:40:45 作者:风华

概述

卤代苯腈是医药,农药,材料等领域的重要原料,含有腈基与卤素两个可与亲核试剂反应的活性位点,可与不同硫化物反应合成卤代硫代苯甲酰胺或巯基苯腈。一般情况下,卤代苯腈在酸性条件下主要生成卤代硫代苯甲酰胺;在碱性条件下主要生成巯基苯腈[1]。3-氯-4-氟苯腈别名3-氯-4-氟代苯甲腈,是一种同时含有氯原子与氟原子的苯腈衍生物,分子式为C7H3ClFN,分子量为155.56,一般表现为白色或类白色固体。

3-氯-4-氟苯腈.jpg

物化数据

密度: 约1.33 g/cm3

熔点:69-71 °C(lit.)

沸点:135 °C at 65mmHg

折射率: 约1.569

合成研究

3-氯-4-氟苯腈可以3,4-二氯苯腈、氟化钾的nmp悬浮液和催化剂双-(n-(双(二甲胺基)亚甲基)-氯化亚胺盐为原料制备得到[2]。除此之外,关于该化合物的合成研究相当匮乏,所以要展开针对该物质的合成研究可从普适性的卤代苯腈合成的报道中确定思路。

例如,文献报道过一种卤代苯腈的干接收制备方法,它包括以下步骤:(1)将甲基卤代苯,氨气和空气加热汽化后混合均匀;(2)将混合气体通入到进行催化氧化反应;(3)将反应好的气体物料通入到干式冷凝器中,物料走壳程,冷却水走管程,反应后的物料在干式冷凝器中冷凝结晶;(4)结晶完后,将冷凝器的壳程通入蒸汽,使反应后的物料溶解,收集溶解后的物料,得到粗品;(5)将得到的粗品进行精馏即可得到卤代苯腈成品。从该合成中,若将甲基卤代苯确定为3-氯-4-氟甲苯或可实现3-氯-4-氟苯腈的制备。相应实验该表明,该制备方法提高了卤代苯腈的转化率和产品收率,同时提高了产品质量。另外。冷却水的完全循环利用,避免了有机废水的产生,大大节约了水资源并有利于环境保护[3]。

应用

3-氯-4-氟苯腈等卤代苯腈是重要的有机合成中间体,常用于合成农药、医药、染料等。

文献报道了一种聚苯腈硫醚树脂的制备方法,将碱金属硫化物投入极性有机溶剂中,再于惰性气体气氛下搅拌并加入二卤代苯甲腈(如3-氯-4-氟苯腈)和氯化锂,然后升高反应体系的温度至极性有机溶剂的沸点,并在该沸点温度下继续搅拌2-10小时,过滤所得产物,取过滤所得固体用沸水和有机溶剂交替洗涤,干燥,既得聚苯腈硫醚树脂。该方法原料易得,反应条件易于实现,生产过程易于控制,反应活性高,在常压下即可稳定的获得高分子量的聚苯硫醚腈树脂,适合规模化的工业生产,所得产品特别适用于航空航天,电子电器,机械,化工等诸多领域[4]。

农药领域,氰氟草酯(cyhalofop-butyl)是一种新型乙酰辅酶a抑制剂,作为高效、低毒和选择性高的水稻田除草剂,对防除稗草、千金子、看麦娘等有害杂草有效,对谷物类作物安全。近年来,随着水稻田稗草的抗性增加,氰氟草酯的使用量在逐年增长,已经成为水稻田除草剂的大品种,本篇所述化合物3-氯-4-氟苯腈是合成氰氟草酯的中间体之一[1]。

参考文献

[1]李闪闪,洪海龙,韩利民,等.卤代苯腈硫解反应规律的研究进展[J].有机化学, 2018, 38(2):12.DOI:10.6023/cjoc201707002.

[2]杨丙连,周庆江,薛武平,等.一种氰氟草酯的制备方法:CN201910104063.4[P].

[3]程冬香,余健新,黄兵红,等.卤代苯腈的干接收制备方法:CN200910060459.X[P].

[4]王冰凌.聚苯腈硫醚树脂的制备方法:CN201110263311.3[P].

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