一种五氟苯甲腈的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种五氟苯甲腈的制备方法，包括如下步骤：（1）在2,6‑二氯‑3‑氟苯乙酮、铜盐、相转移催化剂和溶剂A混合体系中通入氧气和氨气进行反应得到2,6‑二氯‑3‑氟苯甲腈；（2）将2,6‑二氯‑3‑氟苯甲腈在催化剂作用下进行全氯化得到2,3,4,6‑四氯‑5‑氟苯甲腈；（3）将2,3,4,6‑四氯‑5‑氟苯甲腈、KF和相转移催化剂加入到溶剂B中，经氟化反应得到五氟苯甲腈。本发明专利技术中所利用2,6‑二氯‑3‑氟苯乙酮是生产2,4‑二氯‑5‑氟苯乙酮的副产物，单循环总收率可达83%；原料廉价易得，节约了成本，保护了环境；本合成工艺简单，操作方便，收率较高，纯度好，适合于工业化生产。

Method for preparing five Fipronil

The invention discloses a preparation method of five - dichlorobenzonitrile, which comprises the following steps: (1) in two 2,6 3 fluoroacetophenone chloride, copper salt, phase transfer catalyst and solvent A in the mixed system of oxygen and ammonia were obtained by the reaction of 2,6 two 3 dichlorobenzonitrile fluorobenzene chloride; (2) 2,6 two 3 fliurobenzoyloxy chloride of 2,3,4,6 chloride nitrile four 5 dichlorobenzonitrile fluorobenzene chloride in the presence of catalyst; (3) 2,3,4,6 four 5 fliurobenzoyloxy chloride nitrile, KF and phase transfer catalyst into a solvent B, five - dichlorobenzonitrile obtained by fluorination. 2,6 two chloride used by this invention 3 fluoroacetophenone is the production of 2,4 two chloride by-product 5 fluoroacetophenone, single cycle the total yield was 83%; the cheap raw material, saves the cost and protect the environment; the synthesis process is simple and convenient operation, high yield and good purity that is suitable for industrialized production.

【技术实现步骤摘要】
一种五氟苯甲腈的制备方法
本专利技术属于化学药物中间体制备方法
，具体涉及一种五氟苯甲腈的制备方法。
技术介绍
五氟苯甲腈(CAS号：773-82-0)，结构如式(Ⅰ)所示，是一种重要的医药、农药和液晶中间体，无色液体，熔点：2.4℃，沸点为162-164℃，常温下能挥发，由于含活性氟离子较多，经过水解后变成五氟苯甲酸，再经过氢化还原成为四氟苯甲酸。四氟苯甲酸是合成第三代喹酮类药物洛美沙星(Lomefloxain)、氧氟沙星(Ofloxacin)，第四代喹诺酮类药物左旋氧氟沙星(Levofloxacin)、斯帕沙星(Sparfloxacin)等的起始原料；也可以通过水解然后霍夫曼降解得五氟苯胺，再经重氮化可以合成一系列五氟苯类化合物。国内外公开的有关五氟苯甲腈的制备方法，主要有以下几种：(1)以五氟碘苯和五氟溴苯为原料，与氰化亚铜在吡啶或DMF高温下，合成五氟苯甲腈。如美国专利US3150163和US3284484；该方法虽然反应步骤较短，但是起始原料价格比较贵，反应的收率和产品的纯度均不甚理想。(2)以五溴碘苯甲腈为原料，与KF以苯甲腈为溶剂在高压釜300℃，20小时经氟化反应合成五氟苯甲腈。如US4684734。该方法起始原料价格比较贵，反应条件比较苛刻，没有实用价值。(3)以五氯碘苯甲腈为原料，与KF和在聚乙二醇或者环丁砜等溶剂中发生氟化反应合成五氟苯甲腈，如专利GB1026290，JP60036453，JP59222463，JP60184057，JP59152361和JP2005112745等。该方法所用到的原料五氯碘苯甲腈市场上比较易得，而且收率也比较高，是目前五氟碘苯甲腈制备中最为常用的一种方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种五氟苯甲腈的制备方法，该制备方法直接使用生产2,4-二氯-5-氟苯乙酮的副产物2,6-二氯-3-氟苯乙酮为原料，经苯乙酮腈化、氯化和氟化制备五氟苯甲腈；该路线具有原料廉价易得、操作步骤简单，产物收率高，成本较低等优点，同时实现副产物的综合利用，节约了资源，保护了环境，具有较高的工业化价值。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案为：一种五氟苯甲腈的制备方法，包括如下步骤：(1)将原料2,6-二氯-3-氟苯乙酮、铜盐催化剂、相转移催化剂四丁基溴化铵和溶剂A的加入到高压釜中，通入氨气和氧气进行腈化反应，于100～200℃、2～10atm压力下，反应5～10h得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈；(2)将步骤(1)得到的2,6-二氯-3-氟苯甲腈在催化剂催化下进行氯化反应得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈，反应温度为80～120℃，反应时间为8～12h；(3)将步骤(2)得到的2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈、氟化钾和相转移催化剂，在溶剂B中进行氟化反应，得到最终产物五氟苯甲腈，反应温度为150～270℃，反应时间为6～20h。本专利技术采用的合成路线可用化学方程式表示如下：作为优选，步骤(1)中所述的铜盐催化剂选自铜粉、硫酸铜、氧化铜、氧化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、醋酸铜、碘化亚铜和三氟甲磺酸铜中的至少一种，所述铜盐催化剂的质量为2,6-二氯-3-氟苯乙酮的质量的5％～20％。作为优选，步骤(1)中所述的氨气和氧气的体积比为2:3。作为优选，步骤(1)中所述的溶剂A为环丁砜、DMSO、DMF、NMP或DMAC，溶剂A的用量为0.5～2mL/g2,6-二氯-3-氟苯乙酮。作为优选，步骤(2)中所述的催化剂为三氯化铁或者三溴化铁，催化剂的质量为2,6-二氯-3-氟苯甲腈质量的5％～20％。作为优选，步骤(3)中所述的氟化钾的物质的量为2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈物质的量的4.0～5.0倍。作为优选，步骤(3)中所述的溶剂B为环丁砜、DMSO、DMF、NMP或DMAC，溶剂B的用量为1～3mL/g2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈。作为优选，步骤(3)采用边反应边蒸馏的方法，及时将产物五氟苯甲腈从体系中蒸馏出来，收集162～164℃馏分，无馏分流出时，即认为反应结束；反应结束后，反应体系先降温冷却过滤除去大量的无机盐，然后收集有机相(其中包括少量未反应的原料和溶剂B)进入下一批次套用。本专利技术同现有技术相比，其有益效果体现在：(1)以生产2,4-二氯-5-氟苯乙酮的副产物为原料，不仅价廉易得，更是变废为宝，副产物的再利用，减少了废物的排放，提高了产品的市场竞争力，有利于工业化大规模生产；(2)合成路线中所涉及的各步反应均为常用反应，操作条件稳定，收率较好；(3)合成路线中所涉及的各步反应中使用的有机溶剂沸点都较高，高温损失较小，且可以循环套用，有效的减少了污染物的排放，简化了操作，保护了环境；(4)相较于传统的五氟苯甲腈的合成法，采用本法制得的五氟苯甲腈，具有原料易得，杂质少，纯度高的优点。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述，但不能将方案中所涉及的技术参数理解为对本专利技术的限制。实施例1：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制备在500mL的高压釜中，加入溶剂环丁砜100mL，19.1g碘化亚铜和16.0g相转移催化剂四丁基溴化铵，200g2,6-二氯-3-氟苯乙酮，剧烈搅拌，升温至110～120℃，以2:3比例通入氧气和氨气，反应6h，反应结束蒸馏得2,6-二氯-3-氟苯甲腈148.2g。实施例2：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制备本实施例中所有步骤与实施例1相同，区别在于，把19.1g碘化亚铜改为33.0g三氟甲磺酸铜，，得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈165.9g。实施例3：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制备本实施例中所有步骤与实施例1相同，区别在于，把19.1g碘化亚铜改为16.0g硫酸铜，得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈101.2g。实施例4：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制备本实施例中所有步骤与实施例1相同，区别在于，把19.1g碘化亚铜改为18.0g醋酸铜，得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈157.6g。实施例5：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制备在1000mL四口反应瓶中，加入上述2,6-二氯-3-氟苯甲腈200g和三氯化铁16g，升温至120～125℃，剧烈搅拌，同时通入氯气，反应8h，然后减压蒸馏得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈242.8g。实施例6：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制备本实施例中所有步骤与实施例5相同，区别在于，反应12h，得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈262.6g。实施例7：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制备本实施例中所有步骤与实施例5相同，区别在于，在160～165℃，反应8h，过滤得得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈265.2g。实施例8：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制备本实施例中所有步骤与实施例7相同，反应12h，得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈271.5g。实施例9：五氟苯甲腈的制备在1000mL四口反应瓶中，加入上述2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈200g，KF196g，相转移催化剂四丁基溴化铵16.0g和环丁砜200mL，升温至160℃，回流8h，然后收集162～164℃馏分，直至无馏分流出，降温冷却，收得的馏分为五氟苯甲腈粗品，液相为催化剂和环丁砜的混合体系可循环套用下一批次；将所得的五氟苯甲腈粗品进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五氟苯甲腈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将原料2,6‑二氯‑3‑氟苯乙酮、铜盐催化剂、相转移催化剂四丁基溴化铵和溶剂A的加入到高压釜中，通入氨气和氧气进行腈化反应，于100～200℃、2～10atm压力下，反应5～10h得到2,6‑二氯‑3‑氟苯甲腈；（2）将步骤（1）得到的2,6‑二氯‑3‑氟苯甲腈在催化剂催化下进行氯化反应得2,3,4,6‑四氯‑5‑氟苯甲腈，反应温度为80～120℃，反应时间为8～12h；（3）将步骤（2）得到的2,3,4,6‑四氯‑5‑氟苯甲腈、氟化钾和相转移催化剂，在溶剂B中进行氟化反应，得到最终产物五氟苯甲腈，反应温度为150～270℃，反应时间为6～20h。

【技术特征摘要】
1.一种五氟苯甲腈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将原料2,6-二氯-3-氟苯乙酮、铜盐催化剂、相转移催化剂四丁基溴化铵和溶剂A的加入到高压釜中，通入氨气和氧气进行腈化反应，于100～200℃、2～10atm压力下，反应5～10h得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈；（2）将步骤（1）得到的2,6-二氯-3-氟苯甲腈在催化剂催化下进行氯化反应得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈，反应温度为80～120℃，反应时间为8～12h；（3）将步骤（2）得到的2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈、氟化钾和相转移催化剂，在溶剂B中进行氟化反应，得到最终产物五氟苯甲腈，反应温度为150～270℃，反应时间为6～20h。2.根据权利要求1所述的一种五氟苯甲腈的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的铜盐催化剂选自铜粉、硫酸铜、氧化铜、氧化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、醋酸铜、碘化亚铜和三氟甲磺酸铜中的至少一种，所述铜盐催化剂的质量为2,6-二氯-3-氟苯乙酮的质量的5%～20%。3.根据权利要求1所述的一种五氟苯甲腈的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的溶剂A为环丁砜、DMSO、DMF...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少征，俞传明，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33