CN108276254A - 一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法 - Google Patents

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粟永利
吕良忠
赵河
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Abstract

本发明公开了一种合成2‑氯‑4‑三氟甲基苯酚的方法，包括以下步骤：（1）氧化反应：在反应容器中，加入4‑（三氟甲基）苯甲醛、有机溶剂、氧化剂，0℃以上反应得到4‑（三氟甲基）苯酚；（2）卤化反应：惰性气体条件下，在另一反应容器中，加入卤化试剂、有机溶剂，低温下依次加入催化剂和步骤（1）得到的4‑（三氟甲基）苯酚，室温下搅拌反应得到2‑氯‑4‑三氟甲基苯酚。该制备方法，原料较为易得、副产物较少、污染少、反应时间较短，大大提高了收率，并且具有操作简便，产物与反应体系易于分离、后处理便捷，得到的产品有较高的纯度等特点，为工业化生产提供了可靠的依据。

Description

一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法
技术领域
本发明涉及除草剂制备技术领域，具体是一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法。
背景技术
三氟羧草醚、氟磺胺草醚、乳氟禾草灵、乙羧氟草醚属于二苯醚类除草剂，主要用于苗后防除阔叶杂草，具有活性高、杀草谱广、毒性低的特点，应用于禾谷类作物，在我国北方己被广泛应用。而2-氯-4-三氟甲基苯酚是合成二苯醚类除草剂的重要中间体，在农药、医药合成中也有着广泛的应用。到目前为止，人们已经开发了合成2-氯-4-三氟甲基苯酚化合物的各种方法，传统合成方法主要有三种：第一种方法是以对三氟甲基苯酚为原料，经过硫酰氯氯化反应，然后得到中间体2-氯-4-三氟甲基苯酚；第二种方法是以对三氟甲基苯胺为起始原料，经过硫酰氯氯化后，重氮化、水解得到中间体2-氯-4-三氟甲基苯酚；第三种方法是以3,4-二氯-三氟甲苯为原料，在非质子极性溶剂中碱化、酸化得到中间体2-氯-4-三氟甲基苯酚。而由于前两条合成路线中使用的原料对三氟甲基苯酚和对三氟甲基苯胺的生产成本较高，故不宜采用前两种合成工艺路线。第三条工艺路线所用原料3,4-二氯-三氟甲苯易得，工艺可行，但其反应时间较长，收率较低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，具有原料较为易得、副产物较少、污染少、反应时间较短、产率较高等特点。
本发明采用的技术方案是：一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，包括以下步骤：（1）氧化反应：，在反应容器中，加入4-（三氟甲基）苯甲醛、有机溶剂、氧化剂，0 ℃以上反应得到4-（三氟甲基）苯酚；（2）卤化反应：惰性气体条件下，在另一反应容器中，加入卤化试剂、有机溶剂，低温下依次加入催化剂和步骤（1）得到的4-（三氟甲基）苯酚，室温下搅拌反应得到2-氯-4-三氟甲基苯酚。
步骤（1）中，所述氧化剂是间氯过氧苯甲酸、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸等中的一种。氧化剂的量对于反应的结果会产生较大影响，氧化剂的用量低于原料的0.1倍量时，反应转化率较低，而氧化剂的用量高于原料的10倍量时，增加氧化剂的用量对于反应产率的提高并无明显效果。因此氧化剂与4-（三氟甲基）苯甲醛的摩尔比是（0.1 ~ 10）：1。
步骤（1）和步骤（2）中，所述有机溶剂是二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷等中的一种。
步骤（1）中，当反应温度低于0 ℃时，反应不能发生，当反应温度高于40 ℃时，副反应较多，所以反应温度为0 ~ 40 ℃时，反应的效果较好。
步骤（2）中，所述卤化试剂是卤素、次卤酸叔丁酯、N-卤代丁二酰亚胺中的一种。反应中的卤化试剂的量对于反应的结果会产生较大影响，卤化试剂的用量低于4-（三氟甲基）苯酚的0.1倍量时，反应转化率较低，而卤化试剂的用量高于4-（三氟甲基）苯酚的10倍量时，增加卤化试剂的用量对于反应产率的提高并无明显效果。因此卤化试剂与4-（三氟甲基）苯酚的摩尔比是（0.1 ~ 10）：1。
步骤（2）中，所述催化剂是四氯化锆、氯化铜、氯化亚铜中的一种，当催化剂用量低于4-（三氟甲基）苯酚的0.1 mol%时，反应较难发生，而当催化剂的用量高于4-（三氟甲基）苯酚用量的30 mol%时，增加催化剂的用量对于反应产率的提升并不明显，综合考虑在能起到催化反应的前提下，催化剂与4-（三氟甲基）苯酚的摩尔比为（0.001 ~0.3）：1。
有机溶剂若低于原料质量的10倍量，原料无法溶解完全，反应转化率低，若溶剂量高于100倍量，反应体系浓度过低，原料转化率较低，因此有机溶剂与原料的质量比为（10~100）:1。
本发明的有益效果是：原料较为易得、副产物较少、污染少、反应时间较短，大大提高了收率，并且具有操作简便，产物与反应体系易于分离、后处理便捷，得到的产品有较高的纯度等特点，为工业化生产提供了可靠的依据。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定
实施例1
在圆底烧瓶中加入4-（三氟甲基）苯甲醛（6.75 mmol， 1.0 equiv），CH2Cl2（20 mL），然后加入mCPBA（6.78 mmol，1.0 equiv），在室温下搅拌2 h，反应结束后向体系加15 ml饱和NaHSO3水溶液，转移至分液漏斗中进行萃取，收集并合并有机相，加无水硫酸钠干燥过滤得到4-（三氟甲基）苯酚溶液，监测产率为85%。惰性气体条件下，在圆底烧瓶中加入NCS（5.74mmol）和CH2Cl2（20.0 mL），冷却至-78 ℃，加入ZrCl4（0.115 mmol），随后加入4-（三氟甲基）苯酚溶液，反应在室温下搅拌6小时，反应结束后用饱和NaHCO3水溶液进行萃取，收集并合并有机相，去除溶剂后得到2-氯-4-三氟甲基苯酚，产率为88%。
实施例2
在圆底烧瓶中加入4-（三氟甲基）苯甲醛（6.75 mmol，1.0 equiv）， CH2Cl2（20 mL），然后加入mCPBA（0.68 mmol，0.1 equiv），在室温下搅拌2 h，反应结束后向体系加15 ml饱和NaHSO3水溶液，转移至分液漏斗中进行萃取，收集并合并有机相，加无水硫酸钠干燥过滤得到4-（三氟甲基）苯酚溶液，监测产率为44%。惰性气体条件下，在圆底烧瓶中加入NCS（2.97mmol）和CH2Cl2（20.0 mL），冷却至-78 ℃，加入ZrCl4（0.06 mmol），随后加入4-（三氟甲基）苯酚溶液，反应在室温下搅拌6小时，反应结束后用饱和NaHCO3水溶液进行萃取，收集并合并有机相，去除溶剂后得到2-氯-4-三氟甲基苯酚，产率为88%。
实施例3
在圆底烧瓶中加入4-（三氟甲基）苯甲醛（6.75 mmol， 1.0 equiv），CH2Cl2（40 mL），然后加入mCPBA（ 67.8 mmol，10 equiv），在室温下搅拌2 h，反应结束后向体系加30 ml饱和NaHSO3水溶液，转移至分液漏斗中进行萃取，收集并合并有机相，加无水硫酸钠干燥过滤得到4-（三氟甲基）苯酚溶液，监测产率为86%。惰性气体条件下，在圆底烧瓶中加入NCS（2.9mmol，）和CH2Cl2（20.0 mL），冷却至-78 ℃，加入ZrCl4（0.116 mmol），随后加入4-（三氟甲基）苯酚溶液，反应在室温下搅拌6小时，反应结束后用饱和NaHCO3水溶液进行萃取，收集并合并有机相，去除溶剂后得到2-氯-4-三氟甲基苯酚，产率为70%。
实施例4
在圆底烧瓶中加入4-（三氟甲基）苯甲醛（6.75 mmol，1.0 equiv），CH2Cl2（20 mL），然后加入mCPBA（6.78 mmol，1.0 equiv），在室温下搅拌2 h，反应结束后向体系加15 ml饱和NaHSO3水溶液，转移至分液漏斗中进行萃取，收集并合并有机相，加无水硫酸钠干燥过滤得到4-（三氟甲基）苯酚溶液，监测产率为85%。惰性气体条件下，在圆底烧瓶中加入NCS（5.74mmol）和CH2Cl2（20.0 mL），冷却至-78 ℃，加入ZrCl4（0.023 mmol），随后加入4-（三氟甲基）苯酚溶液，反应在室温下搅拌6小时，反应结束后用饱和NaHCO3水溶液进行萃取，收集并合并有机相，去除溶剂后得到2-氯-4-三氟甲基苯酚，产率为35%。

Claims (6)

1.一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）氧化反应：，在反应容器中，加入4-（三氟甲基）苯甲醛、有机溶剂、氧化剂，0 ℃以上反应得到4-（三氟甲基）苯酚；（2）卤化反应：惰性气体条件下，在另一反应容器中，加入卤化试剂、有机溶剂，低温下依次加入催化剂和步骤（1）得到的4-（三氟甲基）苯酚，室温下搅拌反应得到2-氯-4-三氟甲基苯酚。
2.根据权利要求1所述的一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氧化剂是间氯过氧苯甲酸、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸中的一种，氧化剂与4-（三氟甲基）苯甲醛的摩尔比是（0.1 ~ 10）：1。
3.根据权利要求1所述的一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述有机溶剂是二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，其特征在于，步骤（1）中，反应温度为0 ~ 40 ℃。
5.根据权利要求1所述的一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述卤化试剂是卤素、次卤酸叔丁酯、N-卤代丁二酰亚胺中的一种，卤化试剂与4-（三氟甲基）苯酚的摩尔比是（0.1 ~ 10）：1。
6.根据权利要求1所述的一种合成2-氯-4-三氟甲基苯酚的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述催化剂是四氯化锆、氯化铜、氯化亚铜中的一种，催化剂与4-（三氟甲基）苯酚的摩尔比为（0.001 ~0.3）：1。
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