背景及概述[1]
4-溴-3-氟甲苯屬于4-鹵代-3-氟甲苯(I),是一種有機合成中間體,尤其可作為制備藥物的中間體,有著廣泛的應(yīng)用。
制備[1-2]
報道一、
向反應(yīng)瓶中依次投入3-氟甲苯(111g,99.0%)、二氯乙烷(300mL)及鐵粉(5.7g),開啟攪拌,控制溫度30-35℃,滴加液溴(353.8g),約4小時滴完,滴完后攪拌6小時,取樣分析,合格后加水(100g),攪拌0.5小時后靜置分層,下層有機相加入水(100g)和無水亞硫酸鈉(5g),攪拌0.5小時后靜置分層,有機相減壓濃縮,得到淡黃色油狀物(267g),GC分析2,4-二溴-5-氟甲苯的含量為85%,2,6-二溴-3-氟甲苯的含量為13%。
將上述制備的2,4-二溴-5-氟甲苯與2,6-二溴-3-氟甲苯的混合物(267g)投入高壓釜中,加入甲醇(400mL),乙酸鈉(124g),鈀碳(0.8g,鈀含量5%,含濕量60%)。將高壓釜密閉,置換釜內(nèi)空氣,通入氫氣加壓至2.2MPa,升溫至75~80℃,維持氫氣壓力為1.8至2.2MPa,保溫反應(yīng)10小時,降溫,泄壓。
將反應(yīng)混合物移出高壓釜,過濾,母液常壓精餾,于62至64℃收集餾分為甲醇,當精餾塔塔頂溫度下降至61℃時,停止加熱降至室溫,加入水(150g),充分攪拌,分層;得到183g黃色油狀物。
將得到的黃色油狀混合物進行常壓精餾,于113-115℃收集餾分為3-氟甲苯,塔頂溫度下降至112℃時,降至室溫,開啟真空泵,對精餾反應(yīng)瓶內(nèi)殘留物進行減壓精餾(真空度40-41mmHg),于81-83℃收集餾分為2-溴-5-氟甲苯,于84-86℃收集餾分為4-溴-3-氟甲苯;共收集到各個組分的具體結(jié)果如下:113-115℃收集的餾分為3-氟甲苯,25.2g,含量:98.9%;
81-83℃收集的餾分為2-溴-5-氟甲苯,35.0g,含量98.9%;84-86℃收集的餾分為4-溴-3-氟甲苯,90.5g,含量98.8%。將回收得到3-氟甲苯、2-溴-5-氟甲苯再經(jīng)過溴化得到2,4-二溴-5-氟甲苯與2,6-二溴-3-氟甲苯的混合物、
2,4-二溴-5-氟甲苯與2,6-二溴-3-氟甲苯的混合物(53.6g)投入高壓釜中,加入75%乙醇水溶液(m/m,150g),乙酸鈉(24.8g),四丁基溴化銨(0.2g),鈀碳(0.5g,鈀含量5%,含濕量60%)。將高壓釜密閉,置換釜內(nèi)空氣,通入氫氣加壓至0.5MPa,升溫至75~80℃,維持氫氣壓力為0.4至0.5MPa,保溫反應(yīng)10小時,降溫,泄壓。GC分析反應(yīng)混合物中3-氟甲苯的含量為25.2%,2-溴-5-氟甲苯的含量為18.4%,4-溴-3-氟甲苯的含量為41.4%,2,4-二溴-5-氟甲苯的含量為10.2%,2,6-二溴-3-氟甲苯的含量為3.6%。而后對反應(yīng)混合物進行精餾即得到目標產(chǎn)品4-溴-3-氟甲苯。
報道二、
J.IndianChem.Soc.(21,1944,112,114)公開了一種從間氟甲苯出發(fā),以四氯化碳為溶劑,以鐵粉為催化劑,直接溴代,一步合成得到4-溴-3-氟甲苯。該方法中,以鐵粉作催化劑,后處理時非常用不便,以高毒性的四氯化碳作溶劑,所得產(chǎn)物中付產(chǎn)物較多,分離提純非常困難,沒有推廣應(yīng)用的價值。J.FluorineChem.(116,2,2002,173-180)報道了利用2-溴-5-甲基苯胺為原料,以亞硝酸鈉/鹽酸為重氮試劑,氟硼酸鈉為氟化劑,制備得到4-溴-3-氟甲苯。該方法中,2-溴-5-甲基苯胺原料不易得到,氟化劑價格高,反應(yīng)成本高,工業(yè)化前景也不理想。
CN200310109035.0公開了一種4-溴-3-氟甲苯的制備方法。以4-氨基-3-氟甲苯氫溴酸鹽為原料,氫溴酸、水和亞硝酸鈉為重氮化試劑,溴化亞銅為催化劑進行反應(yīng),從而可以制備所說的4-溴-3-氟甲苯。方法如下:
4-氨基-3-氟甲苯氫溴酸鹽41.2g(0.20mol)中加入水40g,48%氫溴酸20ml,慢慢滴入亞硝酸鈉14.7g(0.21mol)/水20g溶液,-5~5℃反應(yīng)40分鐘。過濾掉反應(yīng)過程中產(chǎn)生的黃色沉淀,濾液加入到溴化亞銅1.44g(0.01mol)/48%氫溴酸10ml的溶液中,常溫反應(yīng)50分鐘,加熱到90℃水蒸氣蒸餾得粗品,減壓蒸餾提純(69-75℃/13mmHg),得到26.5g 4-溴-3-氟甲苯,純度:99%(GC),收率:70%。
參考文獻
[1][中國發(fā)明]CN201910931158.3一種4-鹵代-3-氟甲苯的制備方法
[2][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)]CN200310109035.04-溴-3-氟甲苯的制備方法