專利名稱：一種制備2，6－二氯－4－三氟甲基苯胺的新方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多鹵代芳胺新的制備方法，具體地說，本發(fā)明提供了一種適于工業(yè)上制備多鹵代苯胺的新工藝。
背景技術：
2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺是一種重要的農藥中間體，用于制備有殺蟲活性的吡唑類化合物例如5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑。現(xiàn)有技術中2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺有多種制備方法如US4,096,185；US4,388,472中表述了由4-氯-三氟甲苯與氨氣反應制得4-三氟甲基苯胺后氯化得到。此法需要高溫、高壓反應，以類似氯化亞銅和氟化鉀混合物為催化劑，得率和轉化率均不理想。2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺也可以如EP0,384,392；US5,410,082中所述由4-氯-三氟甲苯與氰化鈉反應制得4-三氟甲基苯腈，經(jīng)水解和霍夫曼降解反應制得4-三氟甲基苯胺，再氯化制得。此方法步驟長并且使用劇毒的氰化物和難以制備的Ni(PPh3)2Cl2，工藝較為復雜，得率較低。WO 00/59862中表述了由3，4-二氯三氟甲苯與水合肼反應制得2-氯-4-三氟甲基苯肼后氫化制得2-氯-4-三氟甲基苯胺，再氯化制得2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的方法。此方法所使用的水合肼易爆炸、吡啶作溶劑昂貴且具有濃烈的臭味；另外制造2-氯-4-三氟甲基苯胺的反應過程中壓力難以控制。US5,401,882中表述了以N，N-二甲基甲酰胺作甲胺化劑得到2，6-二氯-4-氟甲基-N，N-二甲基苯胺、經(jīng)紫外光照氯化后用氫氧化鈉處理制得2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的方法；鹵化和側鏈甲基鹵化雖然可以在紫外光照射下進行，但是對光強及波長有特定要求，使其工業(yè)化生產存在困難；另外反應過程中所產生不溶物影響光照，致使反應后期速度緩慢，不利于工業(yè)化。同時N，N-二甲基甲酰胺價格也較貴。綜上所述，現(xiàn)有技術在制備2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的方法中存在三點不足1、工藝較復雜，工業(yè)化難度較大；2、原料比較昂貴或安全性差；3、反應轉化率和產品收率較低。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的發(fā)明者們開發(fā)出一條易于工業(yè)化、原料廉價易得、反應收率和產品含量較高新的2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的制備方法。
本發(fā)明提供的2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺(化合物I)的制備方法包括四步反應(1)二甲胺化反應 化合物(VII)化合物(VI)(2) 鹵化反應 化合物(V) 化合物(IV)(3) 側鏈甲基鹵化反應 化合物(III)(4) 水解反應 化合物(II) 化合物(I)本發(fā)明的發(fā)明者們在二甲胺化反應中選用適宜的催化劑、以價格便宜的二甲胺代替N，N二甲基甲酰胺用以制備N，N-二甲基苯胺類化合物。反應壓力穩(wěn)定，有利于工業(yè)化生產。
二甲胺化反應中，以1摩爾化合物(VII)計加入1-20摩爾二甲胺，較適宜的為4-8摩爾，優(yōu)選4-5摩爾。
該反應在兩種催化劑存在下進行催化劑A選自堿金屬的鹵化物，如鉀、鈉或銫的碘、溴或氟鹽，優(yōu)選碘化鉀或碘化鈉；催化劑B選自相轉移催化劑如季胺鹽，季磷鹽，冠醚，開鏈聚乙烯醚類，優(yōu)選芐基三乙基氯化銨。催化劑A加入量為原料化合物(VII)重量的0.1-10％，優(yōu)選0.5-1.5％；催化劑B加入量為原料化合物(VII)重量的0.1-10％，優(yōu)選2-4％。
反應通常在溶劑存在下進行，通常可以選擇水、醇、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺或二氧六環(huán)等極性溶劑；優(yōu)選價廉且易與產物分離的C1-C6醇類作溶劑；進一步優(yōu)選無水乙醇。反應也可在無溶劑的情況下進行。
反應對溫度范圍要求并不嚴格，反應在100-250℃溫度之間均可進行，較適宜溫度為150-220℃，優(yōu)選190-195℃。
反應壓力隨反應溫度和裝料系數(shù)不同而定。通常反應壓力為0.8-8Mpa，較適宜的為2-5Mpa，優(yōu)選3.5-4Mpa。
反應時間一般為3-24小時，優(yōu)選6-15小時，最優(yōu)選為8-12小時。
本發(fā)明的另一顯著特征是使用引發(fā)劑代替紫外光照進行側鏈甲基鹵化，并且在同一反應釜內、在較緩和的條件下進行鹵化和側鏈甲基鹵化，提高了反應收率，從而使制備2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的方法得以順利實現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模。
鹵化及側鏈甲基鹵化可選用的鹵化劑范圍很寬可以使用鹵素，如Cl2，Br2等，優(yōu)選Cl2；也可以使用鹵化砜，如氯化砜，溴化砜，優(yōu)選氯化砜；還可以使用五氯化磷，三氯化磷等鹵化磷試劑；或者使用如N-溴代丁二酰亞胺，N-氯代丁二酰亞胺類的自由基反應試劑；以及以上任何鹵化劑的混合試劑。
在同一反應釜內進行鹵化和側鏈甲基鹵化反應，以1摩爾化合物(VI)計加入3-10摩爾鹵化劑；當使用鹵化砜為鹵化劑時，優(yōu)選加入4摩爾；當使用鹵素為鹵化劑時，優(yōu)選加入4-5摩爾。
側鏈甲基鹵化需要在引發(fā)劑催化條件下進行，其引發(fā)劑可以是過氧化物類、過氧羧酸酯類、偶氮化合物類等自由基引發(fā)劑如偶氮二異丁腈，過氧化苯甲酰；優(yōu)選偶氮二異丁腈。引發(fā)劑加入量為原料重量的0.1-10％，優(yōu)選2-4％。
鹵化及側鏈甲基鹵化反應通常在可用于自由基反應的溶劑存在下進行。如乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、1，1，2，2，-四氯乙烷、氯苯、二氯苯、三氯苯等惰性鹵代烴和芳烴；較適宜的為低級鹵代烴，如四氯化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、1，1，2，2，-四氯乙烷；優(yōu)選四氯化碳。溶劑的用量通常為每千摩爾原料加入0.1-2千升溶劑；優(yōu)選0.5-1.5；最優(yōu)選為1-1.2。反應也可在無溶劑下進行。
鹵化及側鏈甲基鹵化的反應溫度為0-100℃，優(yōu)選40-80℃；反應時間為1-10小時，優(yōu)選3-8小時。
水解反應可以按常規(guī)方法進行。通常以醇或水作介質，優(yōu)選在水介質下進行。反應體系可以是酸性、中性或堿性，優(yōu)選堿性。通常所用的堿為堿金屬氫氧化物，堿金屬碳酸鹽，堿金屬醋酸鹽，氨水，或磷酸氫二鹽等，優(yōu)選氫氧化鈉或氫氧化鉀。
側鏈甲基鹵化優(yōu)先生成N-甲基各一個鹵原子取代的產物，反應過程中也產生一定量的N-甲基多鹵代產物，其水解反應較單鹵代難。本發(fā)明中所述化合物(VI)很容易定量轉化成化合物(I)2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺。水解反應會產生甲醛，或由甲醛在堿性條件下歧化產生甲酸和甲醇等副產物，均可水洗除掉。
目的產物可用常規(guī)方法分離得到，例如通過水蒸氣蒸餾可以得到2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺粗品，之后精餾可以得到含量大于98％的產品。
采用本方法制備2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺最顯著的優(yōu)點是工藝簡單、反應條件緩和易于工業(yè)化。選用原料廉價易得。反應收率高。
具體實施例方式下面實施例用于說明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于下述實施例。實施例12-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺的制備向1000ml高壓釜投入200g 98％3，4-二氯-4-三氟甲苯，無水碘化鉀2g，無水芐基三乙基氯化銨6g，200g二甲胺溶于500ml無水乙醇所配溶液，升溫至195-200℃反應，在此溫度下反應8-9小時，色譜跟蹤至原料在1％以下結束反應，降溫出料，得204g 2-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺，含量90％，收率90％。
以上兩例所得到的2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺粗品通過精餾可得到含量大于98％的產品，精餾收率90％。
根據(jù)美國專利US5,401,882使用紫外光的對照實施例對照例12，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的制備向250ml三口燒瓶中投入25g 2，6-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺(99％)，200g四氯化碳，在10-20℃下，紫外光照射，加入75g SO2Cl2(85％)，色譜跟蹤檢測反應終點，反應完畢蒸去四氯化碳，往剩余物中滴加50g50％氫氧化鈉溶液，回流反應2-3小時，反應物水洗至PH＝9，水蒸汽蒸餾得2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺17.5g，含量約90％，得率71％。對照例22，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的制備向250ml三口燒瓶中投入25g 2，6-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺(99％)，200g四氯化碳，在10-20℃下，紫外光照射，通入氯氣約30g，色譜跟蹤檢測反應終點，反應完畢蒸去四氯化碳，往剩余物中滴加50g50％氫氧化鈉溶液，回流反應2-3小時，反應物水洗至PH＝9，水蒸汽蒸餾得2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺17.2g，含量約85％，得率66％。
權利要求
1.一種制備2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的新方法，包括以下四步反應(1) 二甲胺化反應 化合物(VII) 化合物(VI)(2) 鹵化反應 化合物(V) 化合物(IV)(3) 側鏈甲基鹵化反應 化合物(III)(4) 水解反應 化合物(II) 化合物(I)
2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于二甲胺化反應中，二甲胺與，4-二氯三氟甲苯的摩爾比為1-20∶1；催化劑A選自鉀、鈉或銫的碘、溴或氟鹽；催化劑B選自季胺鹽，季磷鹽，冠醚，開鏈聚乙烯醚類相轉移催化劑；催化劑A和B的用量分別為3，4-二氯三氟甲苯重量的0.1-10％；反應溫度為100-250℃，反應時間為1-30小時，反應壓力為0.5-5Mp。
3.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于二甲胺與3，4-二氯三氟甲苯的摩爾比為4-8；催化劑A的用量為3，4-二氯三氟甲苯重量的0.5-1％，催化劑B的用量為3，4-二氯三氟甲苯重量的2-4％；反應溫度為150-220℃，反應時間為5-15小時，反應壓力為1.5-4Mp。
4.按照權利要求3所述的制備方法，其特征在于催化劑A選自碘化鉀或碘化鈉；催化劑B選自芐基三乙基氯化銨。
5.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于鹵化及側鏈甲基鹵化反應中鹵化劑與被鹵化物的摩爾比為3-10∶1，反應溫度為0-100℃，反應時間為1-10小時；側鏈甲基鹵化在自由基引發(fā)劑存在下進行，引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，用量為被鹵化物重量的0.1-10％。
6.按照權利要求5所述的制備方法，其特征在于鹵化及側鏈甲基鹵化反應中鹵化劑與被鹵化物摩爾比為4-5∶1，反應溫度為40-80℃，反應時間為3-8小時，引發(fā)劑用量為被鹵化物重量的2-4％。
全文摘要
一種制備2，6－二氯－4－三氟甲基苯胺的新方法，包括以3，4－二氯三氟甲苯為起始原料、二甲胺為甲胺化劑，經(jīng)過二甲胺化、鹵化、催化側鏈甲基鹵化以及水解四步反應。該法易于工業(yè)化、原料廉價易得、反應收率和產品含量較高。
文檔編號C07C211/52GK1468838SQ0213260
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月16日 優(yōu)先權日2002年7月16日
發(fā)明者吳浩, 楊春河, 黃耀師, 謝春艷, 李永惠, 關山月, 吳 浩 申請人:沈陽化工研究院