一种可工业化的2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法

卜鲁周，张增兴，张泉泉，李俊奇，常绚超

（1.浙江巍华化工有限公司，浙江东阳322109；2.浙江巍华新材料股份有限公司，浙江绍兴312300）

一种可工业化的2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法

卜鲁周1，张增兴2，张泉泉1，李俊奇1，常绚超1

（1.浙江巍华化工有限公司，浙江东阳322109；2.浙江巍华新材料股份有限公司，浙江绍兴312300）

以邻三氟甲基苯胺为原料，经桑德迈尔反应溴代、硝化、加氢还原，最后再重氮化氟代合成2-溴-5-氟三氟甲苯，总收率70%；该方法原料廉价易得，所涉及到的反应都是工业上较成熟的反应，可工业化生产。

邻三氟甲基苯胺；2-溴-5-氟三氟甲苯；重氮化；溴代；氟代

2-溴-5-氟三氟甲苯为淡黄色液体，是重要的医药、农药和新型液晶材料中间体，随着其用途不断扩大，市场需求量也日益扩大。其合成方法国外未见报道，国内有几篇专利报道了该化合物的合成方法，如专利[1]报道了以间氟三氟甲苯为原料，经硝化、催化加氢还原，最后通过桑德迈尔反应溴代合成了目标化合物，总收率76.1%。专利[2]报道了以间三氟甲基苯胺为原料，先用氨基保护试剂将氨基保护，再与溴化试剂进行苯环溴代，脱氨基保护基，最后经希曼反应氟代合成目标化合物，总收率82%。专利[3]报道了以间氟三氟甲苯为原料，以硫酸溶液为溶剂，溴酸或溴酸盐为溴化试剂直接溴代得目标化合物，最高收率93.9%。以上合成方法都是以间氟三氟甲苯或间三氟甲基苯胺为原料，原料价格都较高。另外，专利[2]用到了氨基保护剂，苯环溴代用到大量溶剂及氧化剂，这不仅增加了生产成本，还产生大量三废。专利[3]同样在苯环溴代反应中产生大量废酸，且不易处理。我公司是一家以研发、生产含氟精细化学品的高新企业，公司年产间三氟甲基苯胺5000 t，在生产间三氟甲基苯胺过程中会有一定比例的邻三氟甲基苯胺副产品生成，纯度达99.5%。邻三氟甲基苯胺应用范围小，市场需求小，价格也便宜。本方法以我公司的副产邻三氟甲基苯胺为原料，经桑德迈尔反应溴代，硝化、加氢还原，最后经重氮化氟代合成了2-溴-5-氟三氟甲苯。该方法涉及到的反应温度适中，所有的反应都在工业上已有应用且安全可控，因此该方法可工业化，其合成工艺路线如Scheme 1所示。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂：邻三氟甲基苯胺（本公司产品，纯度：99.5%）；亚硝酸钠、氢溴酸（40%）、溴化亚铜、发烟硝酸、浓硫酸、甲醇、脱卤保护剂、Raney Ni、无水氟化钾均为市售化学纯；氢气、无水氢氟酸为工业级。

仪器：岛津GC-14C高效气相色谱。

1.2 操作步骤

1.2.1 桑德迈尔溴代

在常温和搅拌下，向900 mL氢溴酸（40%）中缓慢加入308 g（1.9 mol）邻三氟甲基苯胺，加完后用冰浴冷却至0℃。将135 g（1.95 mol）亚硝酸钠溶于290 mL水中，在搅拌下缓慢滴加到反应体系中，并使反应温度不超过5℃。滴加完毕后继续搅拌20 min，保温待用。向2 L四口瓶中加入28 g（0.34 mol）溴化亚铜，80 mL氢溴酸（40%），常温下剧烈搅拌，将上述重氮液倒入到四口反应瓶中，反应有大量气体产生，重氮液加完后继续搅拌20 min，分液，下层有机相碱洗至中性、水洗后简单蒸馏得黄色液体产物邻溴三氟甲苯390 g，GC含量：99%，收率：90%。上层水相可回收氢溴酸和溴化亚铜套用。

Scheme 1.2-溴-5-氟三氟甲苯合成工艺路线

1.2.2 硝化反应

在常温和搅拌下，向237 g浓硫酸（98%）中缓慢加入122 g发烟硝酸，配成硝化混酸。在50℃～60℃下向混酸中缓慢滴加上步产物邻溴三氟甲苯390 g，加毕后保温搅拌，GC检测已无原料即为反应终点。分液，上层有机相经碱洗至中性，水洗后简单蒸馏得亮黄色液体硝基物2-溴-5-硝基三氟甲苯454 g，GC含量：95%，收率：93%。

1.2.3 催化加氢还原

向1 L高压加氢反应釜中依次加入300 mL甲醇，284 g上步硝基产物，Raney Ni 20 g，脱卤保护剂1.0 g。用氢气置换釜中的空气3～4次，然后在0.8～1.0 MPa的压力、80℃～90℃的温度下进行反应，直至反应不再吸氢为止。反应液冷却后滤除催化剂，脱除甲醇、脱除水分、简单蒸馏后得淡黄色液体氨基物4-溴-3-三氟甲基苯胺248 g，GC含量：95%，收率：98%。Raney Ni和溶剂甲醇可回收套用。

1.2.4 重氮化氟代

将1 L不锈钢反应釜冷却到-10℃，依次向釜中加入380 g无水氢氟酸、5.8 g无水氟化钾、248 g上步氨基物，然后将72.4 g亚硝酸钠在搅拌下分批缓慢加到反应体系中，并使反应体系温度不超过5℃，加完后继续搅拌30 min，使重氮化反应完全。升温至60℃并维持此温度，氟化重氮盐开始缓慢分解并放出气体，尾气通过一冷却缓冲装置后碱液吸收。反应不再放出气体后反应结束，将釜内多余氢氟酸回收后冷却至0℃，向釜内加入10%KOH溶液中和至中性，水蒸气蒸馏得无色液体2-溴-5-氟三氟甲苯粗品225 g，GC含量：93%。回收的氢氟酸经除水处理成无水氢氟酸后可套用。6批上述2-溴-5-氟三氟甲苯粗品经填料精馏柱减压精馏，于40 mm Hg下收集110℃～120℃馏分，得无色透明液体1227 g，即2-溴-5-氟三氟甲苯产品，GC含量：99%，收率：85%

2 结论

以邻三氟甲基苯胺为起始原料，经桑德迈尔反应溴代、硝化、加氢还原、最后再重氮化氟代合成了2-溴-5-氟三氟甲苯，总收率70%。该合成路线未见文献报道，且所涉及到的反应都是工业上较成熟和已有应用的反应，反应中用到的氢溴酸、溴化亚铜、Raney Ni、甲醇和氟化氢都可回收套用，三废较少，污染较小，生产成本低，可工业化生产。

邻三氟甲基苯胺为我公司生产间三氟甲基苯胺的副产品，因其用途较少，市场需求较小，销售量不大，导致库存量较大。以我公司副产邻三氟甲基苯胺为起始原料合成2-溴-5-氟三氟甲苯，原料廉价易得，且将价值低的副产转变成高附加值的产品，变废为宝，不仅可缓解公司邻三氟甲基苯胺库存压力，还可带来较大的经济效益。

[1]宫本海,于圣慧.一种2-溴-5-氟三氟甲苯的合成方法: CN,102951996[P].2013-03-06

[2]徐晓明,樊小彬,沈启富，等.2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法:CN，104447183[P].2015-03-25.

[3]王良清，仲汉根，顾国梁，等.2-溴-5-氟三氟甲苯的制备方法:CN，104610015[P].2015-05-13.

A Industrialization Method for Preparing 2-Bromo-5-fluorobenzotrifluoride

BU Lu-zhou1,ZHANG Zeng-xing2,ZHANG Quan-quan1,LiJun-qi1，CHANG Xuan-chao1
（1.Zhejiang Weihua Chemical Co.,Ltd.,Dongyang,Zhejiang 322109,China;2.Zhejiang Weihua Advanced Materials Co.,Ltd.,Shaoxing,Zhejiang 312300,China）

2-Bromo-5-fluorobenzotrifluoride was synthesized by using 2-aminobenzotrifluoride as the starting material through four steps including Sandmeyer reaction,nitration reaction,hydrogenation reduction, fluoridation reaction.The total yield was 70%.The raw materials of this method are inexpensive and readily available.The reactions involved are industrially more mature reactions thatcan be industrially produced.

2-aminobenzotrifluoride;2-bromo-5-fluorobenzotrifluoride;diazotization;bromination,fluoridation

1006-4184（2017）8-0003-02

2017-06-30

卜鲁周(1964-），男，工程师，主要从事含氟中间体开发及市场信息研究。E-mail:blz@chinafluorochem.com。