[發明專利]3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法

無效

• 申請號: 201010198333.1
• 申請日: 2010-06-04
• 公開（公告）號: CN102267871A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 張永忠
• 申請（專利權）人: 張永忠
• 主分類號: C07C25/13
• 分類號: C07C25/13;C07C17/20;B01J31/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法。

背景技術

3-氯-4-氟三氟甲苯是一個很重要的醫藥及農藥中間體，化學結構式為：

分子量為198.55。

根據現有文獻報道，3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法主要有以下幾種。

例如，美國專利US4582948中公開了一種3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，其以4-氟-3-硝基三氟甲苯為原料，在320-380℃的高溫下與氯氣反應來制備。該方法需要在高溫下進行氯化，在工業上難度較大。

再如，日本專利JP59139329A中公開了一種3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，其通過3，4-二氯三氟甲苯與氟化鉀在二甲亞砜和/或二甲砜的溶劑中并在油浴條件下進行反應來制備，該方法雖然使用3，4-二氯三氟甲苯為原料，與氟化鉀反應，但是該制備方法中，3-氯-4-氟三氟甲苯的反應選擇性低，容易大量生成3-氯-4-氟三氟甲苯的異構體4-氯-3-氟三氟甲苯。

因此，現有的3-氯-4-氟三氟甲苯制備方法存在制備條件苛刻，產物選擇性低，所得產品純度較低的缺點。

發明內容

本發明的目的在于為了解決現有技術中3-氯-4-氟三氟甲苯制備過程中產物選擇性低的問題，提供一種產物選擇性高和產品純度高的3-氯-4-氟三氟甲苯制備方法。

本發明的發明人經過反復研究發現，在含有銅的鹵化物和冠醚的催化劑的存在下，以3，4-二氯三氟甲苯為原料，在非質子溶劑中與無水氟化鉀反應能夠很容易地制得3-氯-4-氟三氟甲苯。

基于上述認識，本發明提供了一種3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，其中，該制備方法包括在催化劑的存在下，使3，4-二氯三氟甲苯與無水氟化鉀在極性非質子溶劑中進行氟化反應，所述催化劑含有銅的鹵化物和冠醚。

按照本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，通過使用3，4-二氯三氟甲苯與無水氟化鉀在含有銅的鹵化物和冠醚的催化劑的存在下進行反應，使得制備3-氯-4-氟三氟甲苯時，目標產物選擇性顯著提高，所制得的產物純度高達97％以上，并且該制備方法的反應條件溫和，易于工業化。

具體實施方式

本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法包括在催化劑的存在下，使3，4-二氯三氟甲苯與無水氟化鉀在極性非質子溶劑中進行氟化反應，所述催化劑含有銅的鹵化物和冠醚。氟化反應過程可以用下述通式表示：

作為反應初始原料的3，4-二氯三氟甲苯在工業上容易得到，可以以3，4-二氯三氯甲苯為原料通過氟化法來制備，也可以通過商購得到，比如百靈威科技有限公司的3，4-二氯三氟甲苯等。

氟化鉀作為一種常用的氟化劑，在工業上容易得到，為了保證反應體系為無水體系，在本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法中，使用無水氟化鉀作為氟化劑。

本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法通過在含有銅的鹵化物和冠醚的催化劑的存在下進行氟化反應，使目標產物3-氯-4-氟三氟甲苯的選擇性得到顯著提高。在優選的情況下，以所述3，4-二氯三氟甲苯的重量為基準，所述催化劑的用量可以為0.1-3重量％，優選為0.2-1重量％。

按照本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，雖然催化劑中只要含有銅的鹵化物和冠醚即可實現本發明的目的，但在優選的情況下，在催化劑中，銅的鹵化物與冠醚的重量比為1-10∶1，進一步優選為2-5∶1。催化劑中的銅的鹵化物和冠醚在上述范圍內時，能夠提高3-氯-4-氟三氟甲苯的選擇率，進而提高產物3-氯-4-氟三氟甲苯的純度，并能夠進一步保證氟化反應在較溫和的反應條件下進行，并且反應轉化率高。

按照本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，催化劑中的銅的鹵化物可以為各種銅的鹵化物，例如氯化銅、氯化亞銅、溴化銅和溴化亞酮等，優選為氯化亞銅。

按照本發明的3-氯-4-氟三氟甲苯的制備方法，催化劑中使用的冠醚可以是各種作為相轉移催化劑的大環醚，例如可以是選自15-冠-5、18-冠-6和二環己烷并-18-冠-6中的至少一種，優選為18-冠-6。這些冠醚可以通過制備得到，例如用醇鹽(通常為甘油)與鹵代烷通過威廉遜合成法來制備，也可以通過商購來得到。

為了得到最佳的3-氯-4-氟三氟甲苯的選擇性和氟化反應率，在本發明中優選使用含有氯化亞銅和18-冠-6的催化劑。