專利名稱：5－氯－2,4,6－三氟－1,3－苯二甲腈的催化合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈(俗名三氟百菌清)的催化合成工藝及該合成所用的催化劑。
5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈是將百菌清(2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈)分子中的三個氯原子用氟取代后得到的氟代衍生物。試驗證明5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈比商品農(nóng)用殺菌劑百菌清具有更強的抑菌、殺菌作用，對防治番茄早疫病、馬鈴薯晚疫病、黃瓜白粉病、水稻稻瘟病等多種作物病害有特效。5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈原藥可用于制成煙劑、煙霧片劑、可濕性粉劑、水分散性粒劑、懸浮劑、懸浮乳劑等5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈制劑(參見中國專利CN1449661)。
本發(fā)明涉化合物5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的催化合成工藝，在合成反應(yīng)中，加入少量的催化劑可提高反應(yīng)的收率、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，且產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。
本發(fā)明涉及催化法合成5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈所使用的催化劑。所涉及的催化劑為冠醚類化合物(12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、苯并18-冠-6、二苯并18-冠-6、二苯并24-冠-8)、聚乙二醇類化合物(PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-600、PEG-800、PEG-1000、PEG-1500、PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000)和季銨鹽類化合物(四甲基氯化胺、四甲基溴化胺、四乙基氯化胺、四乙基溴化胺、四丁基氯化胺、四丁基溴化胺、芐基三甲基氯化銨、芐基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基芐基氯化銨)。
背景技術(shù)：
5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的合成已有報道(參見中國專利CN1226551)。該方法從2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈出發(fā)，用N，N-二甲基甲酰胺作溶劑，通入氮氣，無水氟化鉀作為氟源加熱3小時后，進(jìn)行一系列后處理得到5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈。這種制備5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的方法明顯的缺點是重現(xiàn)性較差(甚至得不到產(chǎn)品)且產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定，無水條件要求特別高。在進(jìn)行大規(guī)模實施時，充入氮氣及無水條件等給生產(chǎn)帶來不便，產(chǎn)率也有很大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是應(yīng)用催化法通過鹵素交換的氟代反應(yīng)，對百菌清進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，得到百菌清的氟代衍生物——5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈，這種應(yīng)用催化法得到5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的方法重現(xiàn)性好，產(chǎn)品品質(zhì)好，且進(jìn)行大規(guī)模實施時，產(chǎn)率不會有明顯降低，克服了已知生產(chǎn)方法的弊端。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明所述的化合物(II)的合成方法包括化合物(I)在不同催化劑作用下進(jìn)行氟代反應(yīng)，氟代只在CN-的鄰、對位發(fā)生，即由2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈得到三氟取代的5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈。具體反應(yīng)式如下 本發(fā)明具體地說是應(yīng)用不同催化劑在不同溶劑中催化百菌清發(fā)生氟代反應(yīng)得三氟百菌清。這里涉及不同的溶劑和催化劑，詳述如下1用冠醚類化合物做催化劑，用經(jīng)過干燥并蒸餾過的乙腈做溶劑，加熱回流24小時。
2用聚乙二醇類化合物及季銨鹽類化合物做催化劑，干燥過的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)做反應(yīng)溶劑，反應(yīng)溫度保持在110℃-120℃，反應(yīng)3～8小時。
以上兩種催化方法的整個反應(yīng)過程應(yīng)避免接觸水，化合物(I)為1摩爾時，KF的量為3摩爾，溶劑為1200ml，催化劑量為反應(yīng)原料百菌清質(zhì)量的0.1％～10％。
下面結(jié)合具體實施方案對本發(fā)明進(jìn)行詳述。
實施例1在500ml圓底燒瓶中依次加入120ml干燥的乙腈，26.6克干燥的百菌清晶體，加熱并用磁力攪拌器攪拌，待百菌清晶體大部分溶解后，加入0.6克18-冠-6，然后迅速將研細(xì)且干燥的32克KF粉末加入反應(yīng)器中，冷凝管末端接一干燥管，加熱回流24小時，冷卻并靜置至室溫，過濾除去不溶物，濾液用水處理，產(chǎn)生固體沉淀，過濾得到粗產(chǎn)物。用環(huán)己烷重結(jié)晶，過濾，烘干得產(chǎn)物5-氯-2，4，6-三氟-1，3-苯二甲腈的淺黃色晶體，產(chǎn)率30％～60％。
實施例2在500ml圓底燒瓶中加入120ml干燥的DMF，加入26.6克干燥的百菌清晶體，油浴加熱攪拌，實際反應(yīng)溫度應(yīng)控制在85℃以下，加熱并研磨32克氟化鉀，待百菌清晶體大部分溶解后趁熱加入研細(xì)的氟化鉀，之后加入2.6克聚乙二醇-1000，逐漸升溫，使反應(yīng)溫度保持在110℃-120℃反應(yīng)5小時，自然冷卻至室溫。將冷卻后的反應(yīng)液過濾，用DMF洗滌濾渣，合并洗液和濾液，加入到1500ml水中，產(chǎn)生固體沉淀，抽濾得土黃色粗品，用環(huán)己烷重結(jié)晶，得淺黃色針狀晶體產(chǎn)物，產(chǎn)率40％～70％，熔點106℃-108℃，純度經(jīng)氣相色譜法測定達(dá)96％以上。
實施例3在500ml的圓底燒瓶中加入120ml過濾干燥過的DMF，1.2克四丁基溴化銨和26.6克干燥的百菌清晶體，油浴加熱至85℃使百菌清晶體大部分溶解。研磨并干燥32克氟化鉀，趁熱加入到反應(yīng)體系中，逐漸升溫，反應(yīng)溫度控制在105℃-115℃，攪拌反應(yīng)8小時后，自然冷卻至室溫。將冷卻后的反應(yīng)液過濾，用DMF洗滌濾渣，合并洗液和濾液，并加入1500ml水，攪拌后抽濾得土黃色粗品，用環(huán)己烷加熱重結(jié)晶，得白色針狀晶體產(chǎn)物。產(chǎn)率40％～70％，熔點106℃-108℃，純度經(jīng)氣相色譜法測定達(dá)96％以上。
權(quán)利要求
1 5-氯-2，4，6-三氟-1，3-間苯二甲腈(II)的催化合成工藝，合成方法如下式所示
2 權(quán)利要求1所述的催化合成方法原料為2，4，5，6-四氯-1，3-間苯二甲腈(I，俗名百菌清)，氟代試劑為無水氟化鉀?；衔?I)在催化劑作用下進(jìn)行氟化反應(yīng)，將化合物(I)中2，4，6-位的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榉?，即生成化合?-氯-2，4，6-三氟-1，3-間苯二甲腈(II)。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于所用催化劑為冠醚類化合物(12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、苯并18-冠-6、二苯并18-冠-6、二苯并24-冠-8)，乙腈為溶劑。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于所用催化劑為聚乙二醇類化合物(PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-600、PEG-800、PEG-1000、PEG-1500、PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000)，DMF為溶劑。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于所用催化劑為季銨鹽類化合物(四甲基氯化胺、四甲基溴化胺、四乙基氯化胺、四乙基溴化胺、四丁基氯化胺、四丁基溴化胺、芐基三甲基氯化銨、芐基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基芐基氯化銨)，DMF為溶劑。
6根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，上述三類催化劑用量為百菌清質(zhì)量的0.1％～10％。
全文摘要
本發(fā)明公開了5－氯－2，4，6－三氟－1，3－間苯二甲腈的催化合成工藝及其所使用的催化劑。合成工藝為以2，4，5，6－四氯－1，3－苯二甲腈為原料，以無水氟化鉀為氟代試劑，在催化劑作用下，發(fā)生氟代反應(yīng)，生成具有更高殺菌活性的化合物5－氯－2，4，6－三氟－1，3－苯二甲腈。所使用的催化劑為冠醚類、聚乙二醇類和季銨鹽等三類化合物。該催化方法具有反應(yīng)收率較高、反應(yīng)穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好，且產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的特點。
文檔編號C07C255/51GK101092376SQ20071006572
公開日2007年12月26日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者樊會丹, 林軍, 嚴(yán)勝驕, 劉茂華, 李文娟, 高建華, 張從海, 朱建 申請人:云南大學(xué)