合成三氯甲氧基苯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開(kāi)了一種合成三氯甲氧基苯的方法。以苯甲醚為原料，在溶劑中和催化 劑作用下與氯氣進(jìn)行光氯化反應(yīng)，分離溶劑后得到三氯甲氧基苯。與已報(bào)道的生產(chǎn)方法相 比較，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品易分離、溶劑易回收、產(chǎn)品無(wú)異構(gòu)體、綠色 環(huán)保等特點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)的進(jìn)步，各領(lǐng)域中的高性能、高質(zhì)量、高技術(shù)含量的新產(chǎn)品、新材料不斷 問(wèn)世，有機(jī)化合物一直是醫(yī)藥、農(nóng)藥、電子、染料等行業(yè)新產(chǎn)品、新材料開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的重要中 間體。
[0003] 含氟有機(jī)中間體中的氟由于原子半徑小，又具有較大的電負(fù)性，它所形成的C一F 鍵鍵能要比C一H鍵鍵能要大得多，明顯地增加了有機(jī)化合物的穩(wěn)定性和生理活性，另外含 氟有機(jī)化合物還具有較高的脂溶性和疏水性，促進(jìn)其在生物體內(nèi)的吸收與傳遞速度，使生 理作用發(fā)生變化。因而很多含氟醫(yī)藥和農(nóng)藥在性能上相對(duì)具有用量少、毒性低、藥效高、代 謝能力強(qiáng)等特點(diǎn)，對(duì)藥物的藥效學(xué)和藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生重大的影響。由于含氟藥物的性能表 現(xiàn)優(yōu)越，因此，對(duì)含氟藥物的研發(fā)推動(dòng)了含氟有機(jī)中間體國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的應(yīng)用。
[0004] 在近年來(lái)合成的新農(nóng)藥中，以高效、低毒、低殘留的環(huán)境友好型的含氟農(nóng)藥發(fā)展最 快。目前已有近100個(gè)此類含氟農(nóng)藥新品種出現(xiàn)，其中60%以上已經(jīng)商品化，有20多個(gè)品 種已經(jīng)占據(jù)了農(nóng)藥市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
[0005] 作為農(nóng)作物殺菌劑的噻呋酰胺和殺蟲(chóng)劑的茚蟲(chóng)威是最新研發(fā)的含氟農(nóng)藥的代表， 上述兩種農(nóng)藥以用量少、毒性低、藥效高、代謝能力強(qiáng)等含氟農(nóng)藥特有的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被全 球廣泛推廣使用。
[0006] 三氯甲氧基苯是合成農(nóng)藥噻呋酰胺、茚蟲(chóng)威、氟酮磺隆過(guò)程中不可替代的重要中 間體，以往的三氯甲氧基氯苯合成使用的溶劑為四氯化碳、對(duì)氯三氟甲苯系列、環(huán)己烷、四 氫呋喃等。四氯化碳作為溶劑，因其特殊的結(jié)構(gòu)性，容易與大氣中的臭氧發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，破 壞空氣中的臭氧層，危害人類健康，所以國(guó)家環(huán)?？偩衷?003年發(fā)布公告，決定自2003年 6月1日起，在全國(guó)范圍內(nèi)禁止使用四氯化碳作為清洗劑和化學(xué)反應(yīng)溶劑?！ü妗ㄍ瑫r(shí) 要求，各有關(guān)部門要積極督促和協(xié)助企業(yè)認(rèn)真執(zhí)行，切實(shí)做好禁用工作。違反這一規(guī)定的企 業(yè)，將會(huì)受到地方環(huán)境保護(hù)行政主管部門會(huì)同有關(guān)部門依法進(jìn)行的處罰。其他的上述溶劑 存在分離困難；工業(yè)成本上升；副產(chǎn)物多，反應(yīng)收率下降等問(wèn)題。本發(fā)明在光氯化反應(yīng)中以 簡(jiǎn)單易得、無(wú)污染的雙三氟甲基苯為溶劑，加上偶氮類化合物作為引發(fā)劑，多氯化物作為催 化劑，目標(biāo)產(chǎn)物含量高，反應(yīng)收率高。產(chǎn)品與溶劑易分離，易回收。提高了目標(biāo)產(chǎn)物的純度， 提高了生產(chǎn)效率。與以往的工藝相比較，是更具有經(jīng)濟(jì)性，環(huán)保性的新型綠色工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)條件溫和、適應(yīng)性廣、原料易得、污染小，綠色環(huán) 保，能簡(jiǎn)單方便地合成三氯甲氧基苯的方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種三氯甲氧基苯的合成方法，所述的三氯甲氧基苯1，其特征分子式為： C7H 5Cl3O ；
[0010] 以苯甲醚2為起始原料，與氯化試劑3和引發(fā)劑4、催化劑5在溶劑雙三氟甲基苯 (C8H 4F6) 6中進(jìn)行光氯化反應(yīng)，分離溶劑后得到化合物1 ;
[0011] 合成路線如下述反應(yīng)式所示：
[0012]
[0013] 具體為：
[0014] 第一步：以偶氮類化合物4為引發(fā)劑，以多氯化物5為催化劑，原料2在溶劑雙三 氟甲基苯6(C SH4F6)中與氯化試劑3進(jìn)行光氯化反應(yīng)生成三氯甲氧基氯苯1。反應(yīng)結(jié)束后經(jīng) 分離溶劑，得到三氯甲氧基苯1。
[0015] 技術(shù)方案中：
[0016] 1.產(chǎn)物1為三氯甲氧基苯。
[0017] 2.偶氮類引發(fā)劑4最好為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯中 的一種或二種以上。通常也可用過(guò)氧化物替代偶氮類引發(fā)劑作為光氯化引發(fā)劑的，如采用 過(guò)氧化苯甲酰或過(guò)氧化十二酰等。上述偶氮類引發(fā)劑中，用偶氮二異丁腈和偶氮二異庚腈 催化效果比較好，但用偶氮二異丁酸二甲酯效果最好。使用量通常為原料（苯甲醚）重量的 0. 1-10%，用量為原料重量的1-7%范圍內(nèi)效果較好，用量為原料重量的2-4%效果最好。
[0018] 3.多氯化物5為三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷中的一種或二種以上。通常使用量 為原料（苯甲醚）重量的0.5-15%，用量為原料重量的2-5%范圍內(nèi)效果較好，用量為原料 重量的3-4 %效果最好。
[0019] 4.氯化試劑3為氯氣。反應(yīng)終點(diǎn)用GC方法跟蹤檢測(cè)，當(dāng)二氯芐含量低于0. 5%為 反應(yīng)終點(diǎn)。氯氣的通入速度對(duì)反應(yīng)也有影響。每100升反應(yīng)液，控制通氯速度通?？刂茷?3~20L/s，控制為5~15L/s效果較好，控制為8~12L/s效果最好。
[0020] 反應(yīng)過(guò)程中通氯速度決定反應(yīng)時(shí)間，通氯速度快則反應(yīng)時(shí)間短，反之則反應(yīng)時(shí)間 長(zhǎng)。上面所述通氯速度對(duì)應(yīng)的光氯化反應(yīng)時(shí)間通常為3-120小時(shí)。其中，反應(yīng)時(shí)間為5-96 小時(shí)效果較好，反應(yīng)時(shí)間為12-40小時(shí)效果最好。
[0021] 當(dāng)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行到7~15小時(shí)的時(shí)候：以每100L反應(yīng)液計(jì)，通氯速度控制為3~ 5L/s時(shí)，二氯芐含量高，反應(yīng)未進(jìn)行完全；當(dāng)通氯速度控制為13~18L/s時(shí)，此時(shí)反應(yīng)為氯 氣過(guò)量的過(guò)終點(diǎn)反應(yīng),體系中環(huán)氯化物增加。
[0022] 控制通氯速度不變（每100L溶劑，通氯速度控制為8~10L/s)，通氯時(shí)間短（3 小時(shí)），二氯芐含量高而三氯芐含量低，反應(yīng)未進(jìn)行完全，會(huì)造成反應(yīng)收率低。通氯時(shí)間過(guò)長(zhǎng) (18小時(shí)以后），會(huì)造成環(huán)氯化物增加，影響反應(yīng)的選擇性，增加副產(chǎn)物的含量。
[0023]5.原料2為苯甲醚。原料要求主含量大于99. 5% (GC)，且原料內(nèi)不含金屬離子， 水分小于20ppm,外觀要求無(wú)色透明。
[0024] 6.氯化溶劑6為雙三氟甲基苯（鄰二三氟甲苯、間二三氟甲苯、對(duì)二三氟甲苯系 列中的一種或二種以上）。以前的光氯化溶劑都為四氯化碳，三氟甲苯，鄰、間、對(duì)氯三氟甲 苯等系列，但是四氯化碳做溶劑，因其特殊的破壞性已經(jīng)被國(guó)家明令禁止使用，而鄰、間、對(duì) 氯三氟甲苯系列做溶劑，與產(chǎn)物分離困難，在分離過(guò)程中能耗高。故以前的光氯化溶劑都存 在污染大、能耗高的問(wèn)題。而雙三氟甲基苯系列（鄰二三氟甲苯、間二三氟甲苯、對(duì)二三氟 甲苯）作為光氯化溶劑，成功的避免了上述存在的問(wèn)題，無(wú)污染且易于分離，而且溶劑回收 后，雙三氟甲基苯也可作為重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體，被廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)。雙三氟甲基 苯作為本方法的光氯化溶劑，通常使用量為原料1-50倍（w/w)，在2-20倍時(shí)（w/w)反應(yīng)效 果較好，在3-10倍時(shí)（w/w)反應(yīng)效果最好。
[0025] 7.光氯化反應(yīng)溫度通常為40_150°C。其中，最佳反應(yīng)溫度是60-KKTC。反應(yīng)溫度 過(guò)低，增加副產(chǎn)環(huán)氯化物，溫度過(guò)高，會(huì)造成引發(fā)劑4急劇分解，增加反應(yīng)不可控的危險(xiǎn)因 素。
[0026] 8.所述產(chǎn)物1與溶劑6分離時(shí)，蒸餾塔內(nèi)要用非金屬填料（例如拉西瓷環(huán)、鮑爾磁 環(huán)、陶瓷波紋填料、玻璃填料等），避免回收溶劑6時(shí)將金屬物帶入溶劑中，影響光氯化反應(yīng) 的選擇性。
[0027] 引發(fā)劑使用量、多氯化物使用量、通氯速度、光氯化溶劑用量、光氯化反應(yīng)溫度它 們之間的通常使用數(shù)值、較好使用數(shù)值、最好（最佳）使用數(shù)值之間可以分別交叉匹配，例 如：光氯化反應(yīng)溫度最佳反應(yīng)溫度是60-KKTC，可以分別與偶氮類引發(fā)劑的通常使用量、 較好用量或最好用量--對(duì)應(yīng)。
[0028] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0029] 1?氯化試劑3便宜易得。
[0030] 2.光氯化反應(yīng)條件溫和，易于控制。
[0031] 3.光氯化反應(yīng)所用溶劑易得，無(wú)污染，易分離，屬于環(huán)保型溶劑；采用本方法中的 溶劑，反應(yīng)物含量高，幾乎1〇〇 %轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生；反應(yīng)收率高，接近反應(yīng)的 理論收率，具有極高的工業(yè)價(jià)值；且溶劑本身就是醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體，回收利用價(jià)值高。
[0032] 總之，本發(fā)明采用上述方法合成三氯甲氧基苯，工藝更環(huán)保，產(chǎn)物收率高，所得的 三氯甲氧基苯粗品純度達(dá)到98%以上，收率達(dá)到99%，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。其有益效果是：副 產(chǎn)物少，產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)性好，產(chǎn)品純度佳且質(zhì)量穩(wěn)定，整個(gè)工藝過(guò)程達(dá)到零排放，實(shí)現(xiàn)了綠色 工藝化，適于工業(yè)化生產(chǎn)