HPLC法监控邻三氟甲基苯甲醚生产中的重氮化反应

吴芳珍，李智利，陈晓燕

(常州工程职业技术学院 制药与生物工程技术系，江苏 常州 213164)



HPLC法监控邻三氟甲基苯甲醚生产中的重氮化反应

吴芳珍，李智利，陈晓燕

(常州工程职业技术学院 制药与生物工程技术系，江苏 常州 213164)

研究了用高效液相色谱法监控以邻三氟甲基苯酚为原料合成邻三氟甲基苯甲醚的重氮化反应进程。采用hypersil ODS C18(4.6 mm×250 mm×5 μm)色谱柱，以乙腈：水(体积比60：40)为流动相，检测波长为288 nm，流速为1.0 mL/min。结果表明，该监控方法在0.126～1.478 mg·mL-1内线性良好(相关系数r=0.9941)；加标平均回收率为95.39%，重复进样的RSD为0.62%～1.17%，该方法用于正交试验进程监控，重氮化反应最佳工艺条件为反应时间90 min，邻三氟甲基苯胺︰亚硝酸钠摩尔比为1：1.1，原料反应率达到最高。

高效液相色谱；邻三氟甲基苯胺；重氮化反应；监控

邻三氟甲基苯甲醚是一类重要的有机中间体，主要用来合成染料、农药、医药以及聚合物等[1]。邻三氟甲基苯甲醚分子结构中含有氟原子，能明显改善其稳定性、脂溶性以及生物活性，广泛应用于生物医药及农药等领域。邻三氟甲基苯甲醚采用芳烃的三卤甲基化反应或芳烃三卤甲基的卤交换反应等方法制备[2]。这些制备方法中大多数方法条件苛刻、选择性差。以邻三氟甲基苯胺为起始原料，如下图所示重氮化反应合成邻三氟甲基苯甲醚是目前生产企业最新采用的绿色工艺路线，目前国内还未见此方面的报道。

由于重氮化反应收率仅有40%左右，使得邻三氟甲基苯甲醚的合成总收率较低，造成该工艺路线生产成本较高。实验研究表明，重氮化反应收率低的主要原因是反应原料邻三氟甲基苯胺利用率高[3-4]。本文主要通过正交试验对工艺条件进行优化，参考文献[5]对原料邻三氟甲基苯胺建立HPLC分析方法，从而能对合成邻三氟甲基苯甲醚的反应程度进行监控，以提高重氮化反应的收率，适时调控反应条件，节约邻三氟甲基苯甲醚的生产成本，使邻三氟甲基苯甲醚的产率得到提高。

邻三氟甲基苯甲醚合成路线

1 实 验

1.1 仪器与试剂

P1201S高效液相色谱仪；ZWIZ 色谱柱恒温箱；RO1201 溶剂管理器；UV1201检测器。

无水乙醇、乙腈、甲醇(色谱纯)，国药集团化学试剂上海有限公司；邻三氟甲基苯胺(含量99.9%)，阿拉丁有限公司；样品，由常州工程职业技术学院化学工程系提供。

1.2 色谱条件

色谱柱：C18，4.6 mm×250 mm×5 μm；流动相, 乙腈：水(60：40)，检测波长为288 nm，流量为1.0 mL/min；进样体积20 μL；柱温为室温。

1.3 监控条件

1.3.1 邻三氟甲基苯胺标准品分析

准确称取0.1000 g(准确到0.0001 g)邻三氟甲基苯胺标准品，用乙腈溶解至100 mL容量瓶中，得邻三氟甲基苯胺标样储备液，用移液管移取0.10 mL标样储备液于10 mL容量瓶中，用乙腈稀释定容，作为邻三氟甲基苯胺标样使用液，按1.2色谱条件进样分析，结果见图1。

图1 邻三氟甲基苯胺标准物HPLC色谱图

1.3.2 重氮化反应液的分析

准确移去0.10 mL重氮化反应液于10 mL容量瓶中，用乙腈稀释至刻度后，得重氮化反应液样品摇匀待用。按1.2色谱条件进样分析，结果见图2。再用移液管移取0.1 mL样品反应液于10 mL容量瓶中，加入0.1 mL标样储备液，用乙腈稀释定容至刻度，按1.2色谱条件进样分析，结果见图3。

图2 重氮化反应液色谱图

图3 加入标样后重氮化反应液的色谱图

比较图2与图3发现加入标准物后2号峰面积有明显的上升。对反应液中其他位置峰进行LC分析，由此可知重氮化反应液中2号峰为原料邻三氟甲基苯胺的峰。

测定反应液和加入标样后峰号2的峰面积，按下式计算反应液中邻三氟甲基苯胺含量。

2 结果与讨论

2.1 流动相选择

首先选择既通用又经济且毒性小的甲醇作流动相体系进行不同比例试验，其次选择乙腈与水的体系作为流动相，固定流动相流速为1.0 mL·min-1，选择了改变不同配比的乙腈与水溶剂系统。结果表明，流动相中甲醇与水系统，会导致基线不稳，并呈下降趋势，分离效果不理想，经过多次摸索调整得到乙腈与水溶剂系统比例为60：40时，基线较稳，反应液中邻三氟甲基苯胺与其它物质能很好地分离并可在12min内完成测定。所以，本方法使用流动相乙腈-水的比例为60：40。

2.2 工作曲线

移取标样使用液0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60、1.80、2.0 mL于10 mL容量瓶中，用乙腈稀释定容，混合均匀，。同样方法移取反应液0.20、0.40、0.80、1.20、1.40、1.60、1.80、2.00 mL于10 mL容量瓶中，用乙腈稀释定容，混合均匀后，按色谱条件1.2进样分析，将标样与反应液所得结果以峰面积做线性回归。结果见表1。相关系数均为0.9995，0.9941，符合相关系数的要求。

表1 标样及重氮化反应液的线性方程、相关系数及线性范围

2.3 精密度

取重氮化反应液样品按1.2的色谱条件重复测定6次，并计算样品中含有邻三氟甲基苯胺的含量及其精密度结果见表2，实验结果表明实验是符合精密度试验要求。

表2 精密度试验结果

2.4 回收率试验

采用加标回收法，取5个样品，按1.3.2分析方法分别加入邻三氟甲基苯胺，测定加入标样后反应液中邻三氟甲基苯胺的质量，计算回收率，结果见表3， 由表3可见回收率试验符合方法要求。

表3 加标回收率试验结果

2.5 重氮化反应测定

图4 不同反应实验条件重氮化反应液中邻三氟甲基苯胺含量

目前市场上还没有邻三氟甲基苯甲醚产品，而且邻三氟甲基苯胺是其重要的合成原料。所以按1.2和1.3监控方法对反应液进行HPLC分析，测定不同反应条件邻三氟甲基苯胺残留的含量，考察监控重氮化反应进行的程度，结果见图4。

由图4可见，在试验8时，重氮化反应液中原料邻三氟甲基苯胺含量最低，得到最佳的工艺条件为：反应90 min时间，邻三氟甲基苯胺:亚硝酸钠：浓硫酸的摩尔比为1：1.1：5，重氮化反应动态平衡趋于完成，可视为重氮化反应终点到达，此时反应产率也是最高。

3 结 论

在合成过程中由于没有相应的对照品，所以本文采用了高效液相色谱法对邻三氟甲基苯甲醚生产过程中的关键步骤重氮化反应液中的邻三氟甲基苯胺进行监控。该方法对邻三氟甲基苯醚合成的监控具有准确精密，直观明了的特点，为更好的掌握邻三氟甲基苯醚合成提供了有力的保障，适用于生产工艺中反应温度，投料比等重要参数的确定与验证，起到了有效的监控作用。

[1] 祁晓静,段梅,崔健兰,等. 邻甲苯胺重氮化-水解制备邻甲酚工艺改进[J].化工中间体, 2009(11):45-48.

[2] 陈红飙.卤甲基芳烃和三卤甲基芳烃合成研究[D].湘潭:湘潭大学,2008:1-2.

[3] 王理珍.邻三氟甲基苯胺的合成条件研究[J].华工科技市场,2004(6):18-20.

[4] 刘海辉,杜晓华,陈静华,等.邻三氟甲基苯胺的合成[J].农药,2005,44(10):464-465.

[5] 张龙庄,卫文红,张璐,等.用RP-HPLC法测定4-三氟甲基苯胺的纯度[J].应用化工,2008,37(11):1384-1386.

Monitoring Diazo Reaction in Production Process of 2-(Trifluoromethyl)anisole by HPLC

WUFang-zhen,LIZhi-li,CHENXiao-yan

( Department of Pharmaceutics & Biology Engineering and Technology, Changzhou Institute of Engineering Technology, Jiangsu Changzhou 213164, China)

HPLC was applied to monitor the concentration of 2-(Trifluoromethyl)phenol in the synthesis process of 2-(Trifluoromethyl)anisole, which is an important diazo reaction. Chromatography conditions were as follows: using hypersil ODS C18column(4.6 mm×250 mm×5 μm), mobile phase was acetonitrile：water=60：40, detection wavelength was 288 nm, flow rate was 1.0 mL·min-1. The results showed that the plot of the content and the peak area displays good linearity in the range of 0.126～1.478 mg/mL of esterification reaction mixture with r=0.9941, the average recovery was 95.39% while the relative standard deviation for repetitions was 0.62%～1.17%.This method has the advantages of high accuracy, good precision and good actual monitoring effect.

HPLC；2-aminobenzotrifluoride；diazo reaction； monitoring

常州工程职业技术学院院级科研课题(KJY2011-02)。

吴芳珍(1972)，女，本科，助理实验师，现从事研发与分析。

TQ463.42

A

1001-9677(2016)022-0097-03