CN109134204B - 中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出中间体2‑溴‑4‑氟‑5‑氯苯酚的合成法，首先向3‑氯‑4‑氟苯酚中加入溶剂，搅拌，降温至‑10～0℃，再加入溴素，然后于‑5～0℃保温反应3～10小时，获得反应液；在所得反应液中加入NaHSO3水溶液淬灭，分层，取有机层Ⅰ；再向所得的有机层Ⅰ中加入NaCl水溶液，分层，取有机层Ⅱ；将所得有机层Ⅱ减压浓缩至干，再向所得物中加入作为溶剂的石油醚，搅拌至完全溶解，在‑2～2℃下进行低温结晶，过滤，得滤饼；最后将所得滤饼干燥，得2‑溴‑4‑氟‑5‑氯苯酚。本发明反应溶剂为氯仿、二氯甲烷或四氯化碳，与现有技术采用甲苯作为反应溶剂相比，具有反应条件温和，成本低，收率高，纯度高等优点。

Description

中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法
技术领域
本发明涉及有机物合成方法，尤其涉及一种高纯度的中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成及精制方法。
背景技术
2-溴-4-氟-5-氯苯酚作为OLED材料、液晶显示材料、医药和农药产品中间体而被使用。2-溴-4-氟-5-氯苯酚制备过程中伴有大量副产物2-溴-3-氯-4-氟苯酚的生成，因其纯度不多，市售价格比较昂贵。
现有公布号为CN105358523B《聚合性化合物、聚合性组合物、液晶复合体、光学各向异性体、液晶显示元件以及其用途》的发明专利中提出一种制备2-溴-4-氟-5-氯苯酚的方法(第321段)：
Figure BDA0001869304220000011
以3-氯-4-氟苯酚和溴素为原料，叔丁基胺为缚酸剂，在甲苯溶液中，-70℃下反应，得主产物2-溴-4-氟-5-氯苯酚，同时伴有大量副产物的2-溴-3-氯-4-氟苯酚。由于2-溴-4-氟-5-氯苯酚和2-溴-3-氯-4-氟苯酚的结构较为类似，过层析柱精制收率仅为57％。
综上，需要对现有技术做进一步改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种提供一种高纯度、高收率的高纯度中间体2-溴-4-氟-5氯苯酚的合成法。
为解决上述技术问题，本发明提出一种中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法，包括以下步骤：
1)、合成：
向3-氯-4-氟苯酚中加入溶剂，搅拌(搅拌时间为10～20分钟)，降温至-10～0℃，再加入溴素(加入过程中确保体系温度不超过0℃)，然后于-5～0℃保温反应3～10小时，获得反应液；
所述3-氯-4-氟苯酚：溴素＝1:1～1.4的摩尔比；
注：可采用GC(气相色谱法)中控，当2-溴-4-氟-5-氯苯酚转化率高于87％，副产物小于10％时，反应结束，获得反应液(红色溶液)；
溴素于2h内滴加完成。
2)、精制：
在步骤1)所得反应液中加入NaHSO3水溶液淬灭(直至反应液的红色消失)，分层，获得有机层Ⅰ(位于下层)；
向所得的有机层Ⅰ中加入NaCl水溶液，分层，获得有机层Ⅱ(位于下层)；
将所得有机层Ⅱ减压(60℃，-0.05MPa的压力)浓缩至干，再向所得物中加入石油醚，搅拌至完全溶解，在-2～2℃下进行低温结晶，过滤，得滤饼；
将所得滤饼干燥，得2-溴-4-氟-5-氯苯酚。
作为本发明中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法的改进：
所述步骤1)中，每1mol的3-氯-4-氟苯酚配用1～1.2L的溶剂。
作为本发明中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法的进一步改进：
所述溶剂为氯仿、二氯甲烷或四氯化碳。
作为本发明中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法的进一步改进：
所述步骤2)中，每1mol的3-氯-4-氟苯酚配用0.4～1.0L饱和NaHSO3水溶液从而实现淬灭。
作为本发明中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法的进一步改进：
所述步骤2)中，每1mol的3-氯-4-氟苯酚配用0.8～1.3L饱和NaCl水溶液从而实现分层。
作为本发明中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法的进一步改进：
所述步骤2)中，每1mol的3-氯-4-氟苯酚配用0.4～1.0L石油醚。
在本发明以3-氯-4-氟苯酚和溴素为原料，通过改变反应溶剂和降低反应温度，在不使用缚酸剂的情况下，制备单一高纯度、高收率2-溴-4-氟-5-氯苯酚，合成路径如下：
Figure BDA0001869304220000021
与现有技术相比，本发明的技术优势是：
本发明采用氯仿作为反应溶剂，反应条件温和副产物少，收率高(收率≥65％)，精制后可获得高纯度(纯度≥98％)的2-溴-4-氟-5-氯苯酚。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1、中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法，包括依次进行以下步骤：
1、合成：
在20L的反应瓶中加入943g 3-氯-4-氟苯酚(6.45mol)和7L氯仿，搅拌(搅拌时间为20分钟)，降温至-10～0℃，滴加1500g溴素(7.75mol，2小时内滴加完成)，滴加过程中使用水浴控制反应瓶内溶液的温度不超过0℃；滴加完成后，于0℃保温反应3小时；采用GC(气相色谱法)中控，此时2-溴-4-氟-5-氯苯酚转化率高于87％，副产物小于10％，即，反应结束，获得反应液(红色溶液)。
2、精制：
向反应瓶内的反应液(红色溶液)中加入3L饱和的NaHSO3水溶液，淬灭，至红色消失，分层，取有机层Ⅰ(有机层Ⅰ位于下层)，向有机层Ⅰ中加入6L饱和的NaCl水溶液，分层，取有机层Ⅱ(有机层Ⅱ位于下层)。
将所得有机层Ⅱ在60℃，-0.05MPa下进行减压浓缩至干，再向所得物中加入3L石油醚，搅拌至完全溶解，在0℃下进行低温结晶，过滤，得滤饼1300g，将滤饼在50℃下进行干燥(干燥至恒重)，得2-溴-4-氟-5-氯苯酚1082g，收率75％，经GC检测所得2-溴-4-氟-5-氯苯酚的纯度98.6％。
实施例2、将实施例1中的氯仿改为四氯化碳，其用量不变，其余均等同于实施例1。
本实施例得2-溴-4-氟-5-氯苯酚947g，收率66％，经GC检测纯度98.6％。
实施例3、将实施例1中的氯仿改为二氯甲烷，其用量不变，其余均等同于实施例1。
本实施例得2-溴-4-氟-5-氯苯酚971g，收率67％，经GC检测纯度98.1％。
对比例1、将实施例1中的氯仿改为甲苯，其用量不变，其余均等同于实施例1。
本对比例得2-溴-4-氟-5-氯苯酚37g，收率2.6％，经GC检测纯度15％。
注：当反应溶剂为甲苯时，在实施例1的反应条件下无法进行反应，故2-溴-4-氟-5-氯苯酚的收率及纯度均极低。
对比例2、将实施例1步骤1中反应溶剂由氯仿变更为氯仿和叔丁基胺构成的混合溶液，其中氯仿用量不变，叔丁基胺用量为839g(11.5mol)，混合后充分搅拌2分钟获得混合溶液。其余均等同于实施例1。
本对比例得2-溴-4-氟-5-氯苯酚768g，收率53％，经GC检测纯度89.2％。
综上，本发明反应溶剂为氯仿、二氯甲烷或四氯化碳，与现有技术采用甲苯作为反应溶剂相比，本发明的反应条件温和(反应温度由原来的-70℃降低至-10℃)，副产物少，收率高(收率≥65％)，降低成本(不使用作为缚酸剂的叔丁基胺)，精制后可以得到高纯度(纯度≥98％)的2-溴-4-氟-5-氯苯酚。
对比例3、将实施例1中的氯仿改为二硫化碳，其用量不变，其余均等同于实施例1。
得2-溴-4-氟-5-氯苯酚594g，收率41％，经GC检测纯度73.1％。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (1)

1.中间体2-溴-4-氟-5-氯苯酚的合成法，其特征是包括以下步骤：
1)、合成：
在20L的反应瓶中加入3-氯-4-氟苯酚6.45mol和7L氯仿，搅拌20分钟，降温至-10～0℃，滴加溴素7.75mol，2小时内滴加完成，滴加过程中使用水浴控制反应瓶内溶液的温度不超过0℃；滴加完成后，于0℃保温反应3小时；采用GC中控，此时2-溴-4-氟-5-氯苯酚转化率高于87％，副产物小于10％，反应结束，获得反应液；
2) 、精制：
向反应瓶内的反应液中加入3L饱和的NaHSO3水溶液，淬灭，至红色消失，分层，取有机层Ⅰ，向有机层Ⅰ中加入6L饱和的NaCl水溶液，分层，取有机层Ⅱ；
将所得有机层Ⅱ在60℃，-0.05MPa下进行减压浓缩至干，再向所得物中加入3L石油醚，搅拌至完全溶解，在0℃下进行低温结晶，过滤，得滤饼1300g，将滤饼在50℃下进行干燥至恒重，得2-溴-4-氟-5-氯苯酚，经GC检测所得2-溴-4-氟-5-氯苯酚的纯度98.6％。
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