3,4,5-三氟溴苯合成新工艺

尹 凯

(浙江南郊化学有限公司，浙江绍兴 312369)

3,4,5-三氟溴苯是一种重要的农药中间体，主要用于合成琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂氟唑菌酰胺[1-2]。氟唑菌酰胺是巴斯夫公司开发的一种高选择性吡唑酰胺类杀菌剂，其结构新颖，广谱高效，作用方式不同于现有杀菌剂，已成为杀菌剂研究的新热点[3-4]。同时 3,4,5-三氟溴苯也是一种重要的液晶中间体，用于生产第4代TFT彩色液晶材料[5]。

国内对于3,4,5-三氟溴苯的研究报道较少。常用的合成路线是以2,3,4-三氟苯胺为原料，经过溴化、重氮水解得到 3,4,5-三氟溴苯。2,3,4-三氟苯胺价格较高且不易得，如果要从基础的原料合成，合成路线较长，如以邻二氯苯为起始原料，需要经过硝化、氟化和重氮化等 6步合成；如以 2,6-二氯苯胺为起始原料，也需要 5步才能合成[6]。因此研究出一种制备3,4,5-三氟溴苯的优良工艺，对提升企业该产品在国内以及国际竞争力具有重大意义。

笔者尝试了新的合成路线和方法，解决了上述工艺路线长的问题，取得了较好的效果。以廉价易得的1,2,3-三氯苯为起始原料，经氟化、溴化两步反应即合成了3,4,5-三氟溴苯，总收率75%以上，含量99%以上。

图1 3,4,5-三氟溴苯传统合成路线

图2 3,4,5-三氟溴苯合成新路线

1 试验部分

1.1 仪器

高效液相色谱仪(Agilent 1260)；气相色谱仪(Agilent 7820A)；旋转蒸发仪(RE-52C型，上海亚荣生化仪器厂)；数字熔点仪(WRS-1A型，上海精密科学仪器有限公司)；循环水式真空泵(SHB-I型，郑州予华仪器厂)。

1.2 试剂

1,2,3-三氯苯、氟化钾、环丁砜，浙江林江化工股份有限公司；其他所用试剂和溶剂均为试剂级。

1.3 试验方法

1.3.1 1,2,3-三氟苯的合成

在1 000 mL高压釜中，加入1,2,3-三氯苯181.5 g、环丁砜275 g、氟化钾208 g、季铵盐催化剂2 g，氮气置换后，升温至170～180 ℃，压力控制在2 MPa，保温保压反应，取样合格后，精馏得 1,2,3-三氟苯105.6 g，无色透明液体，纯度99%，收率80%。剩余物料继续套用，用于下一批次。

1.3.2 3,4,5-三氟溴苯的合成

在2 000 mL烧瓶中投入1,2,3-三氟苯132 g、二氯乙烷250 g，搅拌配成溶液，降温至10 ℃以下，加入103 g溴化钠和120 g磷酸二氢钠的水溶液，然后缓慢滴加 894 g 10%次氯酸钠溶液，控制温度15 ℃以下，滴加时间1～2 h，滴完保温反应，转化99%后，静置分层，有机层水洗至中性，脱溶得到3,4,5-三氟溴苯粗品，在-15 ℃对粗品熔融重结晶，得到3,4,5-三氟溴苯200 g，纯度99.5%，收率94.5%。

2 结果与讨论

2.1 溴化反应配比的选择

溴化反应以1,2,3-三氟苯为原料，二氯乙烷作溶剂，加入含有缓冲溶液的溴化钠水溶液，滴加次氯酸钠发生溴代反应，1,2,3-三氟苯与含有缓冲溶液的溴化钠水溶液摩尔投料比1∶1为反应基本条件，研究了次氯酸钠添加量对溴化反应的影响(表1)。

表1 次氯酸钠添加量对反应的影响

由表1可以看出，随着次氯酸钠与溴化钠配比的升高，收率也随之升高，当配比达到1.20∶1时，收率接近最高，配比再升高时，收率几乎不变。因此，选择1.20∶1为最佳反应配比。

2.2 氟化反应条件的优化选择

此步氟化反应条件：以1,2,3-三氟苯为原料，环丁砜为溶剂，氟化钾为氟化试剂，在高温高压下进行反应。反应转化80%以上即进行耙干蒸馏，溶剂和产物上塔精馏，剩余物料继续循环套用，用于下一批次。

研究了不同的温度和压力情况下，反应的转化情况，并最终确定了合适的温度和压力条件(表2)。

从表2可以看出，在压力一定(2 MPa)的情况下，随着温度的升高，转化率逐步升高，当温度超过170 ℃后，转化率几乎不变。所以，综合考虑，反应温度以170 ℃为最佳。此外，在温度一定(170℃)的情况下，随着压力的增高，转化率也逐步升高，当压力超过2 MPa后，转化率变化不明显，综合考虑，反应压力以2 MPa为最佳。

表2 温度和压力条件对反应转化的影响

3 结 论

本合成方法以廉价易得的 1,2,3-三氯苯为起始原料，经氟化、溴化两步反应合成了3,4,5-三氟溴苯，总收率75%以上，含量99%以上。本法与其他文献报道的方法相比具有如下优点：⑴ 操作简便，原料廉价易得；⑵ 提高了总收率，而且产品纯度高，杂质少；⑶ 用1,2,3-三氯苯合成3,4,5-三氟溴苯，大大缩短了合成步骤，同时也避免了硝化、重氮化等危险工艺，减轻三废压力，合成工艺也更安全稳定。