一種合成4或2或3-氯三氯甲氧基苯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種合成三氯甲氧基氯苯的方法。以甲氧基氯苯為原料，在溶劑中 和催化劑作用下與氯氣進(jìn)行光氯化反應(yīng)，合成三氯甲氧基氯苯。分離溶劑得到三氯甲氧基 氯苯。與已報道的生產(chǎn)方法相比較，本發(fā)明具有操作簡便、反應(yīng)條件溫和、無異構(gòu)體、綠色環(huán) 保等特點(diǎn)。 技術(shù)背景
[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鍵鍵能要大的多，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)藥在性能上相對具有用量少、毒性低、藥效高、代 謝能力強(qiáng)等特點(diǎn)，對藥物的藥效學(xué)和藥動學(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，對含氟藥物的研發(fā)推動了含氟有機(jī)中間體國內(nèi)外市場的應(yīng)用。
[0004] 在近年來合成的新農(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多個品 種已經(jīng)占據(jù)了農(nóng)藥市場的主導(dǎo)地位。
[0005] 作為農(nóng)作物殺菌劑的噻呋酰胺和殺蟲劑的茚蟲威是最新研發(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)，近年來被全 球廣泛推廣使用。
[0006] 三氯甲氧基氯苯是合成噻呋酰胺、氟酮磺隆和茚蟲威過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、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。"公告"同時要求，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)，將會受到地方環(huán)境 保護(hù)行政主管部門會同有關(guān)部門依法進(jìn)行的處罰。其他的上述溶劑雖然能夠使反應(yīng)順利進(jìn) 行，但存在副產(chǎn)物多，反應(yīng)收率下降。本發(fā)明在氯化反應(yīng)中以簡單易得、無污染的三氟甲基 氯苯為溶劑，偶氮類引發(fā)劑和多氯化物作為組合催化劑，目標(biāo)產(chǎn)物含量高，反應(yīng)收率高。提 高了目標(biāo)產(chǎn)物的純度和生產(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、污染小，綠色環(huán)保，能簡單 方便地合成三氯甲氧基氯苯的方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種三氯甲氧基氯苯的合成方法，所述的三氯甲氧基氯苯1(4-氯三氯甲氧基氯 苯、3-氯甲氧基氯苯、2-氯甲氧基氯苯），其特征分子式為：C 7H4Cl4O,以甲氧基氯苯2 (4-氯 甲氧基苯、3-氯甲氧基苯、2-氯甲氧基苯）為起始原料，與氯化試劑3和引發(fā)劑4、催化劑5 在溶劑三氟甲基氯苯6中進(jìn)行光氯化反應(yīng)，分離溶劑得到化合物1 ;
[0010] 合成路線如下述反應(yīng)式所示：
[0011]
[0012] 具體為：
[0013] 以偶氮類引發(fā)劑4和多氯化物5為催化劑，在溶劑三氟甲基氯苯6中進(jìn)行光氯化 反應(yīng)生成三氯甲氧基氯苯。反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)分離，得到三氯甲氧基氯苯1 (4-氯三氯甲氧基氯 苯、3-氯甲氧基氯苯、2-氯甲氧基氯苯）。
[0014] 技術(shù)方案中：
[0015] 1.產(chǎn)物1為三氯甲氧基氯苯。
[0016] 2.偶氮類引發(fā)劑4為偶氮二異丁腈，偶氮二異庚腈，偶氮二異丁酸二甲酯。通常也 有用過氧化物為光氯化催化劑的，如過氧化苯甲酰、過氧化十二酰等。上述催化劑中，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 通常為原料重量的〇. 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1. 5-5 %效果最好。
[0017] 3.多氯化物5為三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷。通常使用量為原料重量的 0.5-15%，用量為原料重量的1-5%范圍內(nèi)效果較好，用量為原料重量的1.5-3%效果最 好。
[0018] 4.氯化試劑3為氯氣。反應(yīng)終點(diǎn)用GC方法檢測，二氯芐含量低于3%為反應(yīng)終點(diǎn)。 氯氣的通入速度對反應(yīng)也有較大的影響。當(dāng)原料投入量為500g不變的時候，通常通氯速度 控制在10-50ml/s，當(dāng)通氯速度為16_30ml/s時氯化效果較好，當(dāng)通氯速度為20_25ml/s時 氯化效果最好；
[0019] 上面所述通氯速度對應(yīng)的光氯化反應(yīng)時間通常為3-120小時。其中，反應(yīng)時間為 5-96小時效果較好，反應(yīng)時間為12-40小時效果最好。通氯時間短，二氯芐含量高而三氯芐 含量低，會造成反應(yīng)收率低，通氯時間過長，會造成環(huán)氯化物增加，影響反應(yīng)的選擇性，增加 副產(chǎn)物的含量。反應(yīng)過程中通氯速度決定反應(yīng)時間，通氯速度快則反應(yīng)時間短，反之則反應(yīng) 時間長。
[0020] 5.原料2為甲氧基氯苯。要求原料主含量大于99. 5%，且原料內(nèi)不含金屬，水分 小于20ppm，外觀要求無色透明。
[0021] 6.氯化溶劑6為三氟甲基氯苯（鄰氯三氟甲苯、間氯三氟甲苯、對氯三氟甲苯系 列）。以前資料報道的光氯化溶劑都為四氯化碳等，但是四氯化碳做溶劑，因其特殊的破壞 性已經(jīng)被國家明令禁止使用，故以前的光氯化溶劑都存在污染大的問題。而三氟甲基苯系 列（鄰氯三氟甲苯、間氯三氟甲苯、對氯三氟甲苯）作為光氯化溶劑，成功的避免了上述存 在的問題，而且溶劑回收后，也作為重要的醫(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，通常使用量為原料的1-50倍（w/w)，在2-20倍時（w/ w)反應(yīng)效果較好，在3-10倍時（w/w)反應(yīng)效果最好。
[0022] 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_120°C。反應(yīng)溫度 過低，增加副產(chǎn)環(huán)氯化物，溫度過高，會造成引發(fā)劑4急劇分解，增加反應(yīng)不可控的危險因 素。
[0023] 8.所述產(chǎn)物1與溶劑6分離時，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時將金屬物帶入溶劑中，影響光氯化反應(yīng)的選擇 性。
[0024] 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60-120°C，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--對應(yīng)。
[0025] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0026] 1.起始原料2具有結(jié)構(gòu)多樣性，可以用來合成不同位置氯代類型化合物1，即鄰、 間、對位含氯的三氯甲氧基苯化合物。
[0027] 2?氯化試