專利名稱：用于生產(chǎn)3,3,3-三氟丙酰氯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯的方法，其作為醫(yī)藥 和農(nóng)藥的中間體和作為功能材料如含氟聚合物的生產(chǎn)原料或合 成中間體是有用的。
背景技術(shù)：
3，3，3-三氟丙酰氯作為醫(yī)藥和農(nóng)藥的中間體和作為功能材 料如含氟聚合物的生產(chǎn)原料或合成中間體是極其重要的化合 物。迄今為止，已報道以下生產(chǎn)方法。
通常，作為用于生產(chǎn)酰氯的方法，存在已知的通過氯化劑 如亞硫酰氯、磷酰氯和五氯化磷使相應(yīng)的羧酸制成酰氯的方法。
作為用于生產(chǎn)3，3,3-三氟丙酰氯的方法，非專利出版物l公 開了 一種方法，在該方法中將CF3(CH2)2C1轉(zhuǎn)化為格利雅 (Grignard)化合物，接著氧化以獲得CF3(CH2)20H，將此通過鉻 酸氧化成3，3，3-三氟丙酸，接著通過五氯化磷氯化以獲得3,3,3-三氟丙酰氯。
非專利出版物2公開了 一種通過用鄰苯二曱酰氯來氯化 3,3，3-三氟丙酸獲得3，3，3-三氟丙酰氯的方法。
此外，存在已知的通過N-溴代化合物如N-溴代琥珀酰亞胺 將無氟原子的芳香醛和含烴醛(hydrocarbonaceous aldehydes)轉(zhuǎn) 化為溴代羧酸的方法(非專利出版物3-6)。特別地，已知將在羰 基碳的ot -位(此處a -位是指與羰基碳相鄰的碳位)不具有氫原 子的化合物如芳香醛通過氯氯化以給出相應(yīng)的酰氯(非專利出 版物7)。
非專利出片反物l: Journal of the American Chemical Society, 第77巻，1901頁國1902頁，1955年
非專利出片反4勿2: Journal of Fluorine Chemistry,第86巻，99頁 -104頁，1997年 非專利出版物3: 巻，591頁-594頁 非專利出版物4: 巻，487頁-490頁 非專利出版物5: 1979年
非專利出版物6: 1990年
非專利出版物7:
Journal of the Chemical Society of Japan, 第77 1956年
Journal of the Chemical Society of Japan, 第79 1958年
Tetrahedron Letters,第20巻，3809頁-3810頁， Tetrahedron Letters,第31巻，7237頁-7240頁， Organic Syntheses, Coll. Vol. 1， 155頁，1941年

發(fā)明內(nèi)容
用于生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯的方法是公知的。然而，非專利 出版物1和非專利出版物2中描述的通過五氯化磷或鄰苯二曱酰 氯氯化3，3，3-三氟丙酸的方法作為用于工業(yè)生產(chǎn)用作原料的 3,3,3-三氟丙酸的方法具有一些問題。即，如上所述，迄今為止 用于生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酸的方法為多步方法。此外，關(guān)于非專利 出版物l,需要使用難以大量處理的鉻酸。此外，上述氯化劑不 一定易于處理，另外3，3，3-三氟丙酸本身腐蝕性高。因此，在工 業(yè)生產(chǎn)上存在一定困難。
因而，建立價格低并適于工業(yè)生產(chǎn)的3，3,3-三氟丙酰氯生產(chǎn) 方法已成為4壬務(wù)。
考慮到上述問題，本發(fā)明人已進行深入研究以發(fā)現(xiàn)適于工 業(yè)生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯的方法。結(jié)果，我們已發(fā)現(xiàn)由式[2]表 示的3,3,3-三氟丙酰氯通過使由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛與選自由氯(Cl2)、石克酰氯(S02Cl2)和有才幾N-氯代化合物組成的組
中的氯化劑反應(yīng)獲得(下文中，使此氯化劑反應(yīng)的步驟也稱為
"第一步驟"。)。
<formula>formula see original document page 7</formula> [ 1 ] <formula>formula see original document page 7</formula> [ 2 ]
在該第一步驟中，迄今為止，還沒有已知的技術(shù)，在該技 術(shù)中為氯化將在oc-位碳部位上不具有氟原子且具有氫原子的 醛化合物與氯化劑反應(yīng)以生產(chǎn)相應(yīng)的酰氯。例如，即使將丙醛 與氯或硫酰氯反應(yīng)，也根本不會得到相應(yīng)的丙酰氯，但是獲得 具有氯化的oc-位碳部位的產(chǎn)物和許多其他產(chǎn)物(參見參考例 1-5)。
此外，在為本發(fā)明的原料的由式[l]表示的3,3,3-三氟丙醛 中，三氟曱基(CF3基)存在于oc-位碳原子上。預(yù)期由于此三氟 曱基的強電子吸引性，導(dǎo)致與不具有三氟曱基的相比，鍵合至 a-位碳原子的氫原子的反應(yīng)性在能量方面變得更不穩(wěn)定，與迄 今為止公開于非專利出版物3-7的底物相比，引起副反應(yīng)的趨勢 也強，因此，將極其難以生產(chǎn)由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯。
然而，本發(fā)明人已獲得發(fā)現(xiàn)由式[2]表示的目標3，3，3-三 氟丙酰氯能夠作為使具有此氟原子的反應(yīng)底物與氯化劑反應(yīng)的 結(jié)果來生產(chǎn)。
迄今為止，已知溴化不含氟原子的含烴醛和氯化不含氟原 子的芳香醛的實例(非專利出版物3-7),但迄今為止，還未知 如本步驟中的其中將具有氟原子的含烴醛與上述氯化劑有效反應(yīng)的實例。 此外，
進行。在本步驟中，通過氯化由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛可 以獲得為目標產(chǎn)物的由式[2]表示的3,3，3-三氟丙酰氯。雖然下 文中詳細描述，與目標產(chǎn)物一起，在一些情況下已引起副反應(yīng)， 如產(chǎn)生除此之外的產(chǎn)物，即由式[3]表示的3，3,3-三氟丙酸、由 式[4]至式[6]表示的已將氯引入oc-位碳原子的化合物，以及其 它雜質(zhì)(參見示意圖1 )。 [化學式3]
C示意圖1)<formula>formula see original document page 8</formula>
然而，本發(fā)明人已獲得以下發(fā)現(xiàn)通過使用關(guān)于此反應(yīng)底 物的特定條件的組合，即自由基引發(fā)劑如有機過氧化物和偶氮 系自由基引發(fā)劑，和低極性溶劑(在本說明書中，具有15.0以 下的相對介電常數(shù)的溶劑指低極性溶劑。低極性溶劑也指非極 性溶劑。)，以及上述氯化劑，由式[4]至式[6]表示的化合物的產(chǎn) 生受到抑制，并提高為目標產(chǎn)物的由式[2]表示的3，3,3-三氟丙 酰氯的選擇性。
此外，本發(fā)明人還獲得驚人發(fā)現(xiàn)當組合該自由基引發(fā)劑 和低極性溶劑以及上述氯化劑時，通過在獲得由式[2]表示的 3，3，3-三氟丙酰氯時，改變加入反應(yīng)體系中的順序可以顯著抑制上述由式[4]至式[6]表示的化合物，并以較高的選擇率獲得目標 3，3，3-三氟丙酰氯(參見實施例6和16)。
此處推測通過在組合自由基引發(fā)劑和低極性溶劑的情況 下形成氯化劑在反應(yīng)體系中更多地存在的條件(例如反應(yīng)開始 時)，氯化劑與自由基引發(fā)劑反應(yīng)，并且為反應(yīng)活性物的氯自由 基(Cl')趨于出現(xiàn)，從而通過使由式[l]表示的3，3,3-三氟丙醛與 氯自由基的反應(yīng)高選擇地獲得目標產(chǎn)物。
因而，通過使用上述氯化劑和通過遵循適當組合自由基引 發(fā)劑和低極性溶劑的條件以及改變關(guān)于由式[1 ]表示的3，3，3-三 氟丙醛和氯化劑加入反應(yīng)體系中的順序的條件，可以在本發(fā)明 中以高選擇率生產(chǎn)由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯。因此其為 工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)中的非常優(yōu)異的方法。
此外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過水解由式[2]表示且通過第一步
驟獲得的3，3,3-三氟丙酰氯能夠獲得由式[3]表示的3,3，3-三氟
丙酸(下文中，此水解步驟也稱為第二步驟)。 O
同樣，關(guān)于在第一步驟中除目標產(chǎn)物之外在一些情況下產(chǎn) 生的上述由式[3]至式[6]表示的化合物，通過第二步驟終止后的 常規(guī)純化操作，也變得可以容易地除去除由式[3]表示的3,3,3-三氟丙酸之外的化合物。
即，本發(fā)明提供用于生產(chǎn)由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯 的方法，其包括通過氯化劑氯化由式[l]表示的3,3,3-三氟丙醛，
所述氯化劑選自由氯(Cl2)、硫酰氯(S02Cl2)和有機N-氯代化合
物組成的組。此外，其還提供用于生產(chǎn)由式[3]表示的3，3，3-三 氟丙酸的方法，其包括水解獲得的由[2]表示的3,3,3-三氟丙酰氯。


圖l示出實施例l-6中獲得的產(chǎn)物的選擇率的比較； 圖2示出實施例7-16中獲得的產(chǎn)物的選擇率的比較；和 圖3示出參考例1-5中獲得的產(chǎn)物的選擇率的比較。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，可以從3,3，3-三氟丙醛在工業(yè)規(guī)才莫上以低價才各 和簡單有效地生產(chǎn)3，3,3-三氟丙酰氯，所述3，3，3-三氟丙酰氯作 為醫(yī)藥和農(nóng)藥的中間體和作為功能材料如含氟聚合物的生產(chǎn)原 料或合成中間體是有用的。通過使用自由基引發(fā)劑和低極性溶 劑的適當組合顯示能夠?qū)⑵湟愿叩倪x擇率生產(chǎn)的效果。
下面，將進一步詳細地描述本發(fā)明。本發(fā)明為生產(chǎn)由式[2] 表示的3，3，3-三氟丙酰氯的方法，其特征在于通過選自氯(Cl2)、 硫酰氯(S02Ch)和有機N-氯代化合物的氯化劑來氯化由式[1 ]表 示的3，3,3-三氟丙醛(也將此生產(chǎn)由式[2]表示的3,3,3-三氟丙酰 氯的步驟稱為第一步驟)。
然后，將其總結(jié)為以下示意圖2，其包括通過水解獲得的由 式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯生產(chǎn)由式[3]表示的3，3，3-三氟丙 酸的步驟(也將其稱為第二步驟)。 [化學式5]
(示意圖2;
第一步驟_o 第二步驟 o [2] [3]
首先，解釋本發(fā)明的第一步驟。第一步驟為通過用選自氯
(C 12)、硫酰氯(S02C 12)和有機N-氯代化合物的氯化劑氯化由式[1 ]表示的3，3,3-三氟丙醛獲得由式[2]表示的3，3,3-三氟丙酰氯的步驟。
通過傳統(tǒng)的7>知方法可以生產(chǎn)由式[l]表示的3，3,3-三氟丙 醛，其為本步驟的起始原料。
作為用于本步驟的氯化劑，使用氯(Cl2)、硫酰氯(S02Cl2)
或有機N-氯代化合物。有機N-氯代化合物的具體實例為N-氯代 琥珀酰亞胺、三氯異氰脲酸和二氯二甲基乙內(nèi)酰脲。作為氯化 劑這些中的每一個都是可用的。在這些中，特別優(yōu)選使用氯、 碌u酰氯和三氯異氰脲酸。
使用的氯化劑的量通常為0.8摩爾至3摩爾，優(yōu)選0.9摩爾至 2.5摩爾，更優(yōu)選1摩爾至2摩爾，相對于l摩爾由式[l]表示的 3,3,3-三氟丙醛。
然而，在這些氯化劑中，在有機N-氯代化合物的情況下， 可將其在通常以氯原子換算的與上述相同的范圍內(nèi)使用，相對 于l摩爾由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛。
關(guān)于反應(yīng)溫度，通常在約0。C-150°C ,優(yōu)選15。C-IO(TC ， 更優(yōu)選3(TC-7(TC下進行。如果反應(yīng)溫度低于0",反應(yīng)緩慢。 如果其為高于150。C的溫度，除由式[l]表示的3,3,3-三氟丙醛之 外，作為副產(chǎn)物的異構(gòu)體的生產(chǎn)增加，所述異構(gòu)體具有在不同 位置取代的氯原子。這可降低選擇率。因此，這是不優(yōu)選的。
關(guān)于在常溫和常壓下用于本發(fā)明的氯化劑的狀態(tài)，其可為 氣體狀態(tài)或固體狀態(tài)而無特別限定，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適當 選擇。氯化的方法不特別限定，可通過流通體系或間歇方式或 半間歇方式進行。
此外，反應(yīng)壓力不特別限定，反應(yīng)可在常壓(大氣壓)或 加壓下進行。
例如，在氯化劑為氣體的情況下，可以以將反應(yīng)器一側(cè)轉(zhuǎn)化為開放體系的方式在常壓(大氣壓)下引入氯化劑，或可以 通過將容器密閉在加壓條件下通過使用耐壓反應(yīng)容器進行反
應(yīng)。然而，優(yōu)選以將反應(yīng)器一側(cè)轉(zhuǎn)化為開放體系的方式在常壓 (大氣壓)下引入氯化劑，這是因為即使在溫和條件下氯化也 充分進行。
此外，在氯化劑為氣體的情況下，適當使用用于增大接觸 效率的普通裝置如氣體引入速率調(diào)節(jié)器、攪拌裝置、鼓風裝置 或噴霧器(多孔噴射管)的方法是有效的。
在加壓下進行反應(yīng)的情況下，其通常為0.1-10MPa(絕對壓 強，在本說明書下文中相同)，優(yōu)選0.1-5MPa,更優(yōu)選0.3-2MPa。
用于本步驟的反應(yīng)器在材料上不特別限定，只要在常壓或 加壓下進行反應(yīng)時其耐壓即可。可以使用內(nèi)襯有四氟乙烯樹脂、 氯三氟乙烯樹脂、偏二氟乙烯樹脂、PFA樹脂、玻璃等的反應(yīng) 器，或玻璃容器。即使在具有不銹鋼、鐵等內(nèi)壁的容器的情況 下，反應(yīng)本身進行。然而，金屬可被氯化劑腐蝕。因此，優(yōu)選 使用上述反應(yīng)容器。
另一方面，雖然不論氯化劑的類型，隨著反應(yīng)進行都產(chǎn)生 氯化氬氣體，但是其能夠從反應(yīng)區(qū)域排出和通過水、堿性水溶 液等捕獲。
在本步驟中，可以使自由基引發(fā)劑共存以進一步改進氯化 反應(yīng)對羰基碳的選擇性。具體地，可以優(yōu)選使用有機過氧化物、 偶氮系自由基引發(fā)劑或光。
有一幾過氧化物可通過苯甲酰過氧化物(縮寫"BPO")、酮過 氧化物、過氧縮酮、氫過氧化物、二烷基過氧化物、二?；^ 氧化物、過氧化酯和過氧化二碳酸酯示例。
偶氮系自由基引發(fā)劑可通過2，2'-偶氮二(2-曱基丙腈)(偶氮 二異丁腈，縮寫"AIBN")、 2，2'-偶氮二(4-曱氧基-2，4-二甲基戊腈)、2，2'-偶氮二(2，4-二曱基戊腈)、二甲基2，2'-偶氮二(2-曱 基丙酸酯)、2，2'-偶氮二(2-曱基丁腈)、2，2'-偶氮二(2-(2-咪唑啉 -2-基)丙烷)二鹽酸鹽、2，2'-偶氮二(2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷)二硫 酸鹽和2，2'-偶氮二(2-曱基丙脒)二鹽酸鹽示例。
此外，進行本氯化反應(yīng)時，在使用光作為催化劑的情況下， 光源為至少選自由高壓汞燈、低壓汞燈、囟素燈、UV燈、鴒燈、 發(fā)光二極管等組成的組中的一種。在這些中，優(yōu)選卣素燈和UV 燈。
在使用自由基引發(fā)劑的情況下，使用的自由基引發(fā)劑的量 通常為0.01-20摩爾％,優(yōu)選0.1-10摩爾％,更優(yōu)選0.5-5摩爾％, 相對于l摩爾由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛。觀察反應(yīng)進行的條 件，也可以適當加入自由基引發(fā)劑。如果自由基引發(fā)劑的量低 于0.01摩爾％，相對于l摩爾原料，反應(yīng)趨于中途終止，并存在 降低產(chǎn)率的危險。因此，這是不優(yōu)選的。如果其超過20摩爾％， 經(jīng)濟上這是不優(yōu)選的。根據(jù)需要，也可以在反應(yīng)中間加入自由 基引發(fā)劑。
本發(fā)明中的反應(yīng)可無溶劑地進行，^旦也可以^吏用溶劑。具 體地，優(yōu)選4吏用具有在15.0以下范圍內(nèi)的相對介電常數(shù)的溶劑 作為低極性溶劑，以進一 步改進氯化反應(yīng)對由式[l]表示的 3，3，3-三氟丙醛的羰基碳的選擇性。在低極性溶劑中，優(yōu)選具有 在1.0-12.0范圍內(nèi)的相對介電常數(shù)的有機溶劑，特別優(yōu)選使用具 有在1.8-10.0范圍內(nèi)的相對介電常數(shù)的有機溶劑。
作為具有在15.0以下范圍內(nèi)的相對介電常數(shù)的低極性溶 劑，可以引用苯(2.27)、甲苯(2.38)、乙苯(2.40)、 1，3，5-三曱基 苯(2.27)、 1,4-二惡烷(2.21)、鄰二甲苯(2.57)、間二曱苯(2.37)、 對二曱苯(2.27)、戊醚(2.77)、萘(2.54)、對二氯苯(2.41)、間二 氯苯(5.04)、鄰二氯苯(9.93)、 2，4-二氯三氟甲苯(2.0-15.0)、 2,5-二氯三氟甲苯(2.0-15.0)、 2，2-二甲基丙烷(1.80)、 2-曱基丁烷 (1.83)、正戊烷(1.84)、 2,2-二曱基丁烷(1.87)、正己烷(1.88)、 2-甲基戊烷(1.88)、 2，3-二曱基丁烷(1.89)、 3-曱基戊烷(1.90)、 2，4-二曱基戊烷(1.91)、 2-曱基己烷(1.92)、正庚烷(1.92)、 3-甲 基己烷(1.93)、 2,3-二甲基戊烷(1.94)、 2，2，4-三曱基戊烷(1.94)、 正辛烷(1.95)、 2，2，3-三甲基戊烷(1.96)、環(huán)戊烷(1.97)、正壬烷 (1.97)、正癸烷(1.99)、正十二烷(2.00)、曱基環(huán)己烷(2.02)、環(huán) 己烷(2.02)、 二丁醚(3.08)、四氯化碳(2.24)、 二氯曱烷(8.93)等(括 號中的數(shù)字是指相對介電常數(shù))。
在這些中，優(yōu)選對二氯苯、間二氯苯、鄰二氯苯、2，4-二 氯三氟曱苯、2，5-二氯三氟曱苯和四氯化碳。特別地，特別優(yōu) 選使用對二氯苯和2，4-二氯三氟曱苯，這是因為它們作為化合 物穩(wěn)定性非常高，導(dǎo)致難以氯化，以及因為在后處理階段，它 們能夠容易地從由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯中除去。
雖然即使具有超過15.0的相對介電常數(shù)(在本說明書中稱 為"極性溶劑")的溶劑本反應(yīng)也進行，所述溶劑例如，非質(zhì)子 極性溶劑，如乙腈(37.5)、 N,N-二曱基曱酰胺(DMF)(36.7)、 二 曱亞砜(DMSO)(46.7)和六曱基磷酰三胺(HMPA)(30.0)(參見實 施例7和8)，但通過使用上述低極性溶劑可以進 一 步提高選擇性 (括號中的數(shù)字是指相對介電常數(shù))。
使用的溶劑的量通常為40-1000重量％，優(yōu)選60-700重量％, 更優(yōu)選80-400重量％,相對于由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛。
溶劑可單獨或作為至少兩種溶劑的混合溶劑使用。在使用 混合溶劑的情況下，即使作為部分組分包含具有超過15.0的相 對介電常數(shù)的溶劑，如果混合溶劑總體的相對介電常數(shù)具有 15.0以下的相對介電常數(shù)，其也可優(yōu)選使用。然而，單獨使用 滿足上述條件的溶劑是最簡單的。在本步驟中，在氯化由式[l]表示的3,3,3-三氟丙醛時，通 過使用上述自由基引發(fā)劑和非極性溶劑以及氯化劑的組合可以 抑制由式[4]至式[6]表示的化合物的產(chǎn)生。
例如，4吏用氯或碌^酰氯作為氯化劑(參見實施例1-16)時， 即使在以下條件下也可以獲得由式[2]表示的3,3,3-三氟丙酰 氯，其為目標產(chǎn)物
(1)其中僅氯或僅硫酰氯反應(yīng)的情況(其中使自由基引發(fā)劑和
然而，在以下(2)至(4)的條件下進4亍反應(yīng)的情況下，可以高 選擇地獲得由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯，
(2) 其中在不存在自由基引發(fā)劑下和在存在低極性溶劑下進行 反應(yīng)的情況(參見實施例3和11);
(3) 其中在存在自由基引發(fā)劑下和在不存在低極性溶劑下進行 反應(yīng)的情況(參見實施例2和12);和
(4) 其中在存在自由基引發(fā)劑和低極性溶劑下進行反應(yīng)的情況 (參見實施例4-6、 9和13-16)。
另 一方面，在有機N-氯代化合物作為氯化劑反應(yīng)的情況 下，即使通過除低極性溶劑之外的溶劑，也可以獲得目標化合 物(實施例17)。然而，通過使用低極性溶劑可以以更高的選搏， 率獲得由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯，其為目標產(chǎn)物(參見實 施例18)。
在本步驟中的反應(yīng)方式不特別限定。在通過由選自氯、石克 酰氯和有機N-氯代化合物的氯化劑氯化其為原料的由式[l]表 示的3，3,3-三氟丙醛獲得由式[2]表示的3，3,3-三氟丙酰氯時，本 發(fā)明人改變所使用的氯化劑和由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛加 入反應(yīng)體系中的順序。由此，可以顯著地抑制除由式[2]表示的 3，3，3-三氟丙酰氯之外的示于上述示意圖l中的產(chǎn)物，并進一步高選擇地獲得目標產(chǎn)物。
具體地，即使通過先引入的由[1]表示的3，3，3-三氟丙醛， 然后通過逐次地或連續(xù)地供給氯化劑，也可以獲得目標產(chǎn)物。 此處，然而，通過以下條件在反應(yīng)中，特別是反應(yīng)的起始階 段，上述氯化劑以超過由式[l]表示的3，3，3-三氟丙醛的量存在 于反應(yīng)體系中，即，通過首先引入氯化劑然后連續(xù)地或逐次地 加入由式[l]表示的3,3，3-三氟丙醛，或當首先將氯化劑引入反 應(yīng)器中時通過連續(xù)地或逐次地加入由式[l]表示的3，3，3-三氟丙 醛，可以顯著地抑制由式[4]至式[6]表示的化合物，其中如示意 圖l所示將氯引入至oc-位碳原子。
此外，通過在與由式[l]表示的3，3，3-三氟丙趁反應(yīng)開始時， 同時加入等量的氯化劑也可以顯著地抑制由式[4]至式[6]表示 的化合物。
例如，在本發(fā)明中特別優(yōu)選的實施方案是，在本實施例6 中，引入2，2'-偶氮二(2-甲基丙腈)后，當首先引入氯時，加入由 式[l]表示的3，3,3-三氟丙酪，或在實施例8和實施例16中，引入 2，2'-偶氮二(2-甲基丙腈)后，同時逐滴加入3，3,3-三氟丙醛和硫酰氯。
反應(yīng)時間不特別限定。優(yōu)選通過氣相色譜等檢查反應(yīng)進行 的條件并確認其已變得更接近于終點后終止反應(yīng)過程。
反應(yīng)后處理不特別限定。反應(yīng)后反應(yīng)產(chǎn)物的處理可基于通 常有機合成處理方法進行。通過使反應(yīng)液體進行通常手段如蒸 餾可以獲得由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯。
在本步驟中，除由式[2]表示的3,3，3-三氟丙酰氯之外，可 生產(chǎn)由式[3]表示的3，3，3-三氟丙酸，其為后述第二步驟的目標 產(chǎn)物，但是使用由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯直接作為后述 第二步驟的原料不成問題。此外，在本步驟中，即使對于反應(yīng)液體使用通常手段如蒸
餾后，也可能殘存由式[3]表示3，3，3-三氟丙酸和由式[4]至式[6] 表示的化合物(參見實施例6和實施例16-18)。然而，包含這些 的混合物可用作后述第二步驟的起始原料(參見實施例19-21)。
雖然下文中描述細節(jié)，通過水解由本發(fā)明獲得的由式[2] 表示的3,3,3-三氟丙酰氯，可以獲得由式[3]表示3,3,3-三氟丙 酸。 O
F3C^^^^A。n [ 3 ]
接下來，解釋第二步驟。第二步驟為將通過第一步驟獲得 的由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯水解以獲得由式[3]表示 3，3，3-三氟丙酸的步驟。此處所指的水解是指通過水的作用引起 的分解反應(yīng)。
雖然用于本步驟的水的量不特別限定，只要其相對于l摩爾 為底物的由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯在l摩爾以上即可。其 優(yōu)選1-1000摩爾，更優(yōu)選1-100摩爾?？梢允褂么笥诖说牧?，但 這是不優(yōu)選的，因為反應(yīng)器內(nèi)部每體積的產(chǎn)率降低。
反應(yīng)溫度通常為-30。C至+ 150。C ，優(yōu)選-10。C至+ 120。C ，更 優(yōu)選0。C至+ 10(TC 。如果反應(yīng)溫度低于-30'C ,反應(yīng)緩慢。反應(yīng) 溫度高于150。C是不優(yōu)選的，這是因為使由式[2]表示的3，3,3-三 氟丙酰氯、由式[3]表示3，3，3-三氟丙酸、用于水解的水等蒸發(fā)， 所述3，3，3-三氟丙酸在反應(yīng)進行期間逐漸生產(chǎn)并為目標產(chǎn)物。
在本步驟中，水解可在酸存在下進行。例如，在使用酸的 情況下，使用的酸不特別限定，只要其為布朗斯臺德(Br0nsted) 酸即可。其可由以下示例無機酸如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、 爿f圭酸、氫溴酸和硼酸，和有才幾酸如曱酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、草酸、琥珀酸、己二酸、巴豆酸、曱磺酸和三 氟曱磺酸。其使用的量根據(jù)使用的酸的價數(shù)改變。例如，在單
價酸的情況下，使用的酸的量為l摩爾以上，優(yōu)選l-5摩爾，相 對于l摩爾由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯。在二價酸的情況 下，使用的酸的量為0.5摩爾以上，優(yōu)選0.5-2.5摩爾，相對于l 摩爾由式[2]表示的3,3，3-三氟丙酰氯。雖然酸的濃度不特別限 定，但優(yōu)選10%至90%。在酸存在下進行水解的情況下使用的 水的量不特別限定，只要其相對于1摩爾為底物的由式[2 ]表示 的3，3，3-三氟丙酰氯為l摩爾以上即可。其優(yōu)選1-1000摩爾，更 優(yōu)選1-100摩爾。在水包含于上述酸中的情況下，可使用此水。
然而，在本步驟中，即使通過僅使用水，水解也充分進行。 由此，可以獲得由式[3]表示3,3，3-三氟丙酸，其為目標產(chǎn)物。
反應(yīng)后處理不特別限定。通過使反應(yīng)液體與有機溶劑接觸 以將目標產(chǎn)物萃取入有機相中，然后使其進行通常手段如蒸餾， 可以獲得由式[3]表示3,3,3-三氟丙酸。
在本步驟中，在使用包含由式[3]表示3，3,3-三氟丙酸和由 式[4]至式[6]表示的化合物的混合物情況下，其在某些情況下除 由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯之外產(chǎn)生于之前第 一步驟中和 通過第一步驟獲得(參見實施例19-21 ),除為目標產(chǎn)物的由式 [3]表示的3，3,3-三氟丙酸之外，可獲得由式[4]至式[6]表示的化 合物或由式[4]至式[6]表示的化合物的部分水解產(chǎn)物。然而，本 步驟終止后通過常規(guī)純化操作可以容易地除去除由式[3]表示 3，3，3-三氟丙酸之外的化合物，從而以高產(chǎn)率獲得目標產(chǎn)物。
下面，通過實施例詳細描述本發(fā)明，但其不限于這些實施 方案。此處，組成分析值的"％"表示通過由氣相色譜直接測量 反應(yīng)混合物獲得的組成的"面積％"(除非特別描述，檢測器為 FID )。實施例1
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；氯)
將100g(0.892摩爾)3，3,3-三氟丙醛裝入裝配有磁力攪拌器、 流量計、溫度計、冷凝管和除氯設(shè)備的50ml三頸玻璃燒瓶中， 接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，在約50。C下以200ml/min 的流速引入氯(0.218摩爾)4小時。然后，通過氣相色譜測量確 定反應(yīng)液為41.3%的3，3，3-三氟丙酰氯、0.1%的3,3，3-三氟丙酸、 39.0%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、5.4%的3，3,3國三氟-2，2-二氯丙醛、 9.2%的3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯和5.0%其他雜質(zhì)。 光譜數(shù)據(jù)
3，3，3-三氟丙酰氯；
iH-NMR光譜(400MHz， CDC13) S (ppm): 3.75(2H，q，J=9.2Hz) "F國NMR光譜(400MHz, CDC13) S (ppm): -64.85(3F，t，J=9.2Hz) 質(zhì)譜(Obsd m/z); 146(M+), 111 (CF3CH2CO), 83(CF3CH2)， 69(CF3) 3，3,3-三氟-2-氯丙醛;
^-NMR光譜(400MHz， CDCl3)S(ppm): 4.58(lH，q，J=6.1Hz)， 9.49 (lH，s)
"F國NMR光譜(400MHz， CDCl3)5(ppm): -70.45(3F，d，J=6.1Hz) 質(zhì)鐠(Obsd m/z); 146(M+), 117(CF3CHC1)， 82(CF3CH), 69(CF3) 3，3，3-三氟-2，2-二氯丙醛;
巾-NMR光譜(400MHz, CDCl3)S(ppm): 9.29(1H，s)
"F國NMR光i普(400MHz， CDC13) 5 (ppm): -74.99(3F，s)
質(zhì)譜(Obsd m/z); 181(M++1)， 151(CF3CC12)， 132(CF2CC12)，
116(CF3CC1)， 97(CF2CC1)， 69(CF3)
3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯;
力國NMR光譜(400MHz, CDC13) S (ppm): 5.01(lH，q，J=5.6Hz) "F-NMR光鐠(400MHz, CDC13) 5 (ppm): -71.26(3F,d，J=5.6Hz)質(zhì)譜(Obsd m/z); 180(M十)，145(CF3CHC1C0)， 117(CF3CHC1)，
82(CF3CH), 69(CF3)
實施例2
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；氯和AIBN)
將30.0g(0.268摩爾)3,3，3-三氟丙醛和0.870g(0.0053摩 爾)2，2'-偶氮二 (2-甲基丙腈)裝入裝配有磁力攪拌器、流量計、 溫度計、冷凝管和除氯設(shè)備的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪 拌下加熱至50。C。向此中，在約50。C下以20ml/min的流速引入 氯(0.218摩爾)4小時。然后，通過氣相色語測量確定反應(yīng)液為 52.2%的3，3，3-三氟丙酰氯、1.8%的3，3，3-三氟丙酸、2.9%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、3.1%的3，3，3-三氟-2,2-二氯丙醛、34.0%的3，3,3-三氟-2-氯丙酰氯和6.0%其他雜質(zhì)。 實施例3
(生產(chǎn)3，3,3-三氟丙酰氯；氯和2,4-二氯三氟甲苯) 將30.0g(0.268摩爾)3，3，3-三氟丙醛和30.0g 2,4-二氯三氟曱 苯裝入裝配有磁力攪拌器、流量計、溫度計、冷凝管和除氯設(shè) 備的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中， 在約50。C下以20ml/min的流速引入氯(0.218摩爾)4小時。然后， 通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為9.0%原料3,3,3-三氟丙醛、 51.2%的3，3,3-三氟丙酰氯、0.8%的3,3，3-三氟丙酸、23.4%的 3,3，3-三氟-2-氯丙醛、3.6%的3,3，3-三氟-2，2-二氯丙醛、11.5% 的3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯和0.5%其他雜質(zhì)。 實施例4
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；氯、^乒二氯三氟曱苯和AIBN) 將30.0g(0.268摩爾)3，3，3-三氟丙醛、30.0g 2，4-二氯三氟曱 苯和0.870g(0.0053摩爾)2，2'-偶氮二(2-曱基丙腈)裝入裝配有磁 力攪拌器、流量計、溫度計、冷凝管和除氯設(shè)備的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，在約50。C下以 20ml/min的流速引入氯(0.163摩爾)3小時。然后，通過氣相色 譜測量確定反應(yīng)液為除溶劑2,4-二氯三氟甲苯之外，65.7%的 3，3，3-三氟丙酰氯、1.6%的3，3，3-三氟丙酸、3.0%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、2.0%的3，3,3-三氟-2，2-二氯丙醛、24.6%的3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯和3.1%其他雜質(zhì)。 實施例5
(生產(chǎn)3,3，3-三氟丙酰氯；氯、1，2-二氯苯和AIBN) 將30.0g(0.268摩爾)3，3，3-三氟丙醛、30.0g 1，2-二氯苯和 0.870g(0.0053摩爾)2，2'-偶氮二(2-甲基丙腈)裝入裝配有磁力攪 拌器、流量計、溫度計、冷凝管和除氯設(shè)備的50ml三頸玻璃燒 瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，在約50。C下以 20ml/min的流速引入氯(0.163摩爾)3小時。然后，通過氣相色 語測量確定反應(yīng)液為除溶劑1,2-二氯苯之外，1.0%的3，3，3-三氟 丙醛、66.0%的3,3，3-三氟丙酰氯、1.4%的3,3,3-三氟丙酸、0.2% 的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、0.7%的3,3，3-三氟-2，2-二氯丙醛、26.2% 的3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯、1.4%的3，3，3-三氟丙酸和4.5%其他雜 質(zhì)。
實施例6
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；氯、l仁二氯三氟曱苯和AIBN) 將30.0g 2，4-二氯三氟甲苯和0.870g(0.0053摩爾)2,2'-偶氮 二(2-曱基丙腈)裝入裝配有磁力攪拌器、流量計、溫度計、冷 凝管和除氯設(shè)備的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至 50°C。向此中，當在約50。C下以50ml/min的流速引入氯(0.340 摩爾)時，通過花費30分鐘用注射器加入30.0g(0.268摩爾)3,3,3-三氟丙醛。然后，在約50。C下進行加熱和攪拌2小時。通過氣相 色譜測量確定反應(yīng)液為除溶劑2，4-二氯三氟甲苯之外，96.2%的3，3，3-三氟丙酰氯、0.7%的3，3，3-三氟丙酸、0.3%的3，3，3-三氟-2-
氯丙酰氯和2.8%其他雜質(zhì)(此時獲得的反應(yīng)液中各化合物的選 擇率如圖l所示)。
此外，為了分離用作溶劑的2,4-二氯三氟曱苯和產(chǎn)物的目 的，將獲得的反應(yīng)液在常壓下進行簡單的蒸餾以收集40-70。C的 餾分，從而獲得25.2g目標物3,3，3-三氟丙酰氯(純度97.4%; 產(chǎn)率62.5%)(作為此餾分的其他物質(zhì)，3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯 (GC純度0.3%), 3，3，3-三氟丙酸(GC純度0.1%)和其他雜質(zhì)(GC 純度2.2%))。 實施例7
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯、AIBN和乙腈) 將5.0g(0.0446摩爾)3，3，3-三氟丙醛和5.0g乙腈裝入裝配有 磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系)的50ml 三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，快速加 入0.15g(0.0009摩爾)2，2'-偶氮二(2-曱基丙腈)，接著通過花費5 分鐘逐滴加入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后，在約50。C下進行 加熱和攪拌4小時。通過氣相色"i普測量確定反應(yīng)液為除溶劑乙腈 之外，1.0%原料3，3，3-三氟丙醛、16.9%的3，3,3-三氟丙酰氯、 14.9%的3，3,3-三氟-2-氯丙醛、41.1%的3，3，3-三氟-2，2-二氯丙醛 和26.1%其他雜質(zhì)。 實施例8
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯、AIBN和乙腈) 將5.0g乙腈裝入裝配有磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和 冷凝管(開放體系)的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加 熱至50。C。向此中，快速加入0.15g(0.0009摩爾)2,2,■偶氮二(2國 曱基丙腈)， 接著通過花費5分鐘從各自的滴液漏斗同時逐滴加 入5.0g(0.0446摩爾)3，3，3-三氟丙醛和9.0g(0.0670摩爾)碌u酰氯。然后，在約50。C下進行加熱和攪拌4小時。通過氣相色譜測量確 定反應(yīng)液為除溶劑乙腈之外，34.0%的3，3，3-三氟丙酰氯、0.5% 的3，3，3-三氟丙酸、17.5%的3，3,3-三氟-2-氯丙醛、6.7%的3，3，3-三氟-2,2-二氯丙醛和41.3%其他雜質(zhì)。 實施例9
(生產(chǎn)3，3，3_三氟丙酰氯；硫酰氯、曱苯和AIBN) 將5.0g(0.0446摩爾)3，3,3-三氟丙酪和5.0g甲苯裝入裝配有 磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系)的50ml 三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，快速加 入O. 15g(0.0009摩爾)2，2'-偶氮二(2-甲基丙腈)，接著通過花費5 分鐘逐滴加入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后，在約50。C下進行 加熱和攪拌2小時。通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為除溶劑曱苯 之外，26.0%原料3,3,3-三氟丙醛、58.2%的3，3，3-三氟丙酰氯、 0.3%的3，3,3-三氟丙酸、3.0%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛和12.5%其 他雜質(zhì)。 實施例10
(生產(chǎn)3，3,3-氟丙酰氯；硫酰氯)
將5.0g(0.0446摩爾)3，3，3-三氟丙醛裝入裝配有磁力攪拌 器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系)的50ml三頸玻璃 燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C。向此中，通過花費5分鐘逐 滴力a入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后，在約50。C下進行加熱和 攪拌4小時。通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為18.0%原坤十3，3，3-三氟丙醛、68.5%的3，3，3-三氟丙酰氯、1.7%的3，3，3-三氟丙酸、 9.1%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、0.5%的3,3，3-三氟-2，2-二氯丙醛、 1.2%的3，3,3-三氟-2-氯丙酰氯和1.0%其他雜質(zhì)。 實施例11
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯和2,4-二氯三氟曱苯)將5.0g(0.0446摩爾)3，3,3-三氟丙醛和5.0g 2,4-二氯三氟曱 苯裝入裝配有磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放 體系)的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C。向 此中，通過花費5分鐘逐滴加入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后， 在約5 0 。C下進行加熱和攪拌4小時。通過氣相色譜測量確定反應(yīng) 液為除溶劑2,4-二氯三氟曱苯之外，17.7%原料3，3,3-三氟丙醛、 70.0%的3,3,3-三氟丙酰氯、1.4%的3，3,3-三氟丙酸、6.2%的3,3,3-三氟-2-氯丙醛、0.3%的3，3，3-三氟-2，2-二氯丙醛、0.7%的3，3,3-三氟-2-氯丙酰氯和3.7%其他雜質(zhì)。 實施例12
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；碌u酰氯和BPO)
將5.0g(0.0446摩爾)3,3，3-三氟丙醛裝入裝配有磁力攪拌 器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系)的50ml三頸玻璃 燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，快速力。入0.29g (0.0009摩爾)75%苯甲酰過氧化物，接著通過花費5分鐘逐滴加 入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后，在約50。C下進行加熱和攪拌 2小時。通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為11.0 %原料3,3,3 -三氟丙 醛、72.5。/。的3，3，3-三氟丙酰氯、0.4%的3，3,3-三氟丙酸、5.3% 的3，3,3-三氟-2-氯丙醛、0.4%的3,3,3-三氟-2,2-二氯丙醛、2.7% 的3,3，3-三氟-2-氯丙酰氯和7.7%其他雜質(zhì)。 實施例13
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯、BPO和^乒二氯三氟甲苯) 將5.0g(0.0446摩爾)3，3，3-三氟丙醛和5.0g 2，4-二氯三氟曱 苯裝入裝配有磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放 體系)的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向 此中，快速加入0.29g (0.0009摩爾)75%苯甲酰過氧化物(含水 產(chǎn)物)，接著通過花費5分鐘逐滴加入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后，在約50。C下進行加熱和攪拌2小時。通過氣相色語測量確 定反應(yīng)液為除溶劑2,4-二氯三氟曱苯之外，15.0%原料3，3，3-三 氟丙醛、76.4%的3,3,3-三氟丙酰氯、0.3%的3，3,3-三氟丙酸、 2.6%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、0.4%的3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯和 5.3%其他雜質(zhì)。 實施例14
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯、BPO和lJ-二氯苯) 將5.0g(0.(M斗6摩爾)3，3，3-三氟丙醛和5.0g 1，2-二氯苯裝入 裝配有磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系) 的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中， 快速力o入0.29g (0.0009摩爾)75%苯曱酰過氧化物(含水產(chǎn)物)， 接著通過花費5分鐘逐滴加入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后， 在約5 0 。C下進行加熱和攪拌2小時。通過氣相色譜測量確定反應(yīng) 液為除溶劑1,2-二氯苯之外，13.0%原料3,3,3-三氟丙醛、79.3% 的3，3,3-三氟丙酰氯、3.1%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、0.7%的3,3，3-三氟-2-氯丙酰氯和3.9%其他雜質(zhì)。 實施例15
(生產(chǎn)3,3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯、AIBN和2,4-二氯三氟曱
苯)
將5.0g(0.0446摩爾)3，3，3-三氟丙醛和5.0g 2，4-二氯三氟曱 苯裝入裝配有磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放 體系)的50ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向 此中，快速加入0.15g(0.0009摩爾)2，2'-偶氮二(2-曱基丙腈)，接 著通過花費5分鐘逐滴加入9.0g(0.0670摩爾)硫酰氯。然后，在 約5 0 。C下進行加熱和攪拌2小時。通過氣相色i普測量確定反應(yīng)液 為除溶劑2,4-二氯三氟曱苯之外，6.0%原料3，3，3-三氟丙醛、 83.8%的3，3，3-三氟丙酰氯、1.9%的3，3，3-三氟丙酸、2.8%的3，3，3畫三氟-2-氯丙醛、0.2%的3，3，3-三氟-2,2-二氯丙醛、1.2%的3，3,3-
三氟-2-氯丙酰氯和4.1%其他雜質(zhì)。
實施例16
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯；硫酰氯、AIBN和2，4-二氯三氟曱
苯)
將100.0g 2，4-二氯三氟曱苯裝入裝配有磁力攪拌器、兩個 滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系)的500ml四頸玻璃燒 瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。向此中，快速加入2.9g(0.0177 摩爾)2，2'-偶氮二(2-曱基丙腈)，接著通過花費1小時同時逐滴加 入100.0g(0.892摩爾)3,3，3-三氟丙醛和132.4g(0.981摩爾)硫酰 氯。滴加終止后，在55-65。C下進行加熱和攪拌l小時。通過氣 相色譜測量確定反應(yīng)液為除溶劑2，4-二氯三氟曱苯之外，0.4% 原料3，3，3-三氟丙醛、94.5%的3，3，3-三氟丙酰氯、1.2%的3，3,3-三氟丙酸、0.2%的3，3,3-三氟-2-氯丙醛、0.2%的3，3，3-三氟-2-
選才奪率如圖2所示)。
為了分離用作溶劑的2，4-二氯三氟甲苯和產(chǎn)物的目的，將 獲得的反應(yīng)液在常壓下進行簡單蒸餾，從而獲得145g 40-70°C 的餾分。通過氣相色譜(檢測器TCD)測量確定餾分為89.3% 目標3，3，3-三氟丙酰氯、9.9%硫酰氯和0.8%其他物質(zhì)。 實施例17
(生產(chǎn)3,3，3-三氟丙酰氯；三氯異氰脲酸和乙腈) 將4.5g(0.0193摩爾)三氯異氰脲酸和10g乙腈裝入裝配有磁 力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放體系)的50ml三 頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C。向此中，通過花費5 分鐘逐滴加入5.0g(0.0446摩爾)3，3，3-三氟丙醛。然后，在50。C 下進行加熱和攪:泮4小時。通過氣相色i脊測量確定反應(yīng)液為除溶劑乙腈之外，68.5%的3'3，3畫三氟丙酰氯、0.8%的3，3，3-三氟丙酸、 13.2%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛、0.5%的3,3，3-三氟-2-氯丙酰氯和 17.0%其他雜質(zhì)。 實施例18
(生產(chǎn)3,3，3-三氟丙酰氯；三氯異氰脲酸和2,4-二氯三氟甲
苯)
將89.9g(0.387摩爾)三氯異氰脲酸和200.0g 2,4-二氯三氟曱 苯裝入裝配有磁力攪拌器、滴液漏斗、溫度計和冷凝管(開放 體系)的500ml三頸玻璃燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C 。 向此中，通過花費15分鐘逐滴加入100g(0.893摩爾)3，3，3-三氟丙 醛。然后，在50。C下進行加熱和攪拌2小時。通過氣相色譜測量 確定反應(yīng)液為除溶劑2,4-二氯三氟甲苯之外，1.0%原料3,3,3-三 氟丙醛、90.0%的3，3，3-三氟丙酰氯、0.2%的3,3,3-三氟-2-氯丙 醛和8.8%其他雜質(zhì)。
通過過濾分離沉淀的固體后，使用由不規(guī)則玻璃制填充物 填充的蒸餾柱將濾液進行簡單蒸餾以收集6 9 。C至7 0 。C的餾分， 從而獲得51.0g目標3,3,3-三氟丙酰氯(純度'.98.5%,產(chǎn)率51.0% (作為此餾分的其他物質(zhì)，3，3，3-三氟-2-氯丙醛(GC純度0.4%) 和其他雜質(zhì)(GC純度1.1%))。 [參考例l](氯)
除了使用丙醛代替3，3，3-三氟丙醛之外，在操作和條件上重 復(fù)實施例l。通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為3.5%的2-氯丙醛、 0.1%的2,2-二氯丙醛、0.1%的2-氯丙酰氯、0.3%丙酸和96.0%其 他物質(zhì)。根本沒有得到目標丙酰氯。 [參考例2](氯、2，4-二氯三氟曱苯和AIBN)
除了使用丙醛代替3，3，3-三氟丙醛之外，在操作和條件上重 復(fù)實施例6。通過氣相色^普測量確定反應(yīng)液為20.3%的2-氯丙醛、3.2%的2,2-二氯丙醛、36.6%的2-氯丙酰氯、0.1%丙酸和39.8%
其他物質(zhì)。根本沒有得到目標丙酰氯。 [參考例3](硫酰氯)
除了使用丙醛代替3，3，3-三氟丙醛之外，在操作和條件上重 復(fù)實施例10。通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為87.6%的2-氯丙 醛、4.1%的2,2-二氯丙醛和8.3%其他。根本沒有得到丙酰氯。 [參考例q(碌u酰氯和^扣二氯三氟甲苯)
除了使用丙醛代替3，3，3-三氟丙醛之外，在操作和條件上重 復(fù)實施例11。通過氣相色譜測量確定反應(yīng)液為85.4%的2-氯丙 醛、1.6%的2，2-二氯丙醛和13.0%其他物質(zhì)。根本沒有得到丙酰 氯。(石克酰氯、l扣二氯三氟曱苯和AIBN)
除了使用丙醛代替3，3，3-三氟丙醛之外，在操作和條件上重 復(fù)實施例16。通過氣相色i普測量確定反應(yīng)液為73.8%的2-氯丙 醛、6.0%的2，2-二氯丙醛、3.2%的2-氯丙酰氯、0.5%丙酰酸 (propionyl acid)和16.5。/o其他。根本沒有得到丙酰氯。 實施例19
(生產(chǎn)3,3,3-三氟丙酸)
將25.2g (173亳摩爾)由實施例6獲得并包含3，3，3-三氟丙酰 氯(GC純度97.4%)、 3，3，3-三氟-2-氯丙酰氯(GC純度0.3%)、 3,3，3-三氟丙酸(GC純度0.1%)和其他雜質(zhì)(GC純度2.2%)的 混合物裝入裝配有磁力攪拌器和冷凝管(開放體系)的50ml三 頸燒瓶中，接著在攪拌下加熱至50。C。然后，將3.4g (190毫摩 爾，1.05eq)水加入其中。通過加熱和攪拌4小時獲得的反應(yīng)液 通過氣相色"i普測量確定為97.2%的3，3,3-三氟丙酸、0.3%的3，3，3-三氟-2-氯丙酸和2.5%其他雜質(zhì)。反應(yīng)終止后，將獲得的反應(yīng)液 直接進行常壓蒸餾(沸點136°C ),從而獲得目標3，3，3-三氟丙酸(產(chǎn)量18.7g,產(chǎn)率84.5%,和純度99.9%)。 實施例20
(生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酸)
將100g(685毫摩爾)通過實施例16獲得并包含3，3,3-三氟丙 酰氯(GC純度89.3%;檢測器TCD)、硫酰氯(GC純度9.9%; 檢測器TCD)和其他雜質(zhì)(GC純度0.8%)的混合物裝入裝配有 磁力攪拌器和冷凝管(開放體系)的100ml三頸燒瓶中，接著 在攪拌下加熱至50。C。然后，將12.9g(719毫摩爾，1.05eq)水加 入其中。通過加熱和攪拌5小時獲得的反應(yīng)液通過氣相色鐠(檢 測器TCD)測量確定為88.3Q/。的3，3，3-三氟丙酸、10.0%硫酰氯 和1.7%其他雜質(zhì)。反應(yīng)終止后，將獲得的反應(yīng)液直接進行常壓 蒸餾(沸點136°C ),從而獲得目標3,3，3-三氟丙酸[產(chǎn)量61.4g, 產(chǎn)率70.5%,和純度99.9%(檢測器TCD)]。 實施例21
(生產(chǎn)3，3,3-三氟丙酸)
將50.0g(342毫摩爾)通過實施例18獲得并包含3,3，3-三氟丙 酰氯(GC純度98.5%)、 3,3,3-三氟-2-氯丙醛(GC純度0.4%) 和其他雜質(zhì)(GC純度1.1%)的混合物裝入裝配有磁力攪拌器和 冷凝管(開放體系)的50ml三頸燒瓶中，接著在攪拌下加熱至 50°C。然后，將6.4g(360毫摩爾，1.05叫)水加入其中。通過加熱 和攪拌5小時獲得的反應(yīng)液通過氣相色譜測量確定為98.2%的 3，3,3-三氟丙酸、0.4%的3，3，3-三氟-2-氯丙醛和1.4%其他雜質(zhì)。 反應(yīng)終止后，將獲得的反應(yīng)液直接進行常壓蒸餾(沸點136 。C ),從而獲得目標3，3,3-三氟丙酸(產(chǎn)量35.2g,產(chǎn)率80.5%， 和純度99.9%(檢測器TCD))。
權(quán)利要求
1. 一種用于生產(chǎn)由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯的方法，[化學式8]其包括通過選自由氯(Cl2)、硫酰氯(SO2Cl2)和有機N-氯代化合物組成的組中的氯化劑來氯化由式[1]表示的3，3，3-三氟丙醛[化學式7]
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述有機N-氯代化合 物為N-氯代琥珀酰亞胺、三氯異氰脲酸或二氯二甲基乙內(nèi)酰脲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，氯化時，加入自 由基引發(fā)劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的方法，其中，氯化時， 使具有15.0以下相對介電常數(shù)的低極性溶劑共存。
5. —種用于生產(chǎn)由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯的方法， [化學式IO]<formula>formula see original document page 2</formula> [ 2 ]其包括在自由基引發(fā)劑和具有15.0以下相對介電常數(shù)的低極性溶劑存在下，通過氯(Cl2)或硫酰氯(S02Cl2)來氯化由式[l]表示的3，3,3-三氟丙醛 [化學式9]<formula>formula see original document page 2</formula> [ 1 ]
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述具有15.0以下相 對介電常數(shù)的低極性溶劑為選自由二氯苯、二氯三氟曱苯、二 氯曱烷和四氯化碳組成的組中的至少一種溶劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中所述自由基引發(fā)劑 為選自由有機過氧化物、偶氮系自由基引發(fā)劑、卣素光和uv 光組成的組中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述有機過氧化物為 選自由苯曱酰過氧化物、酮過氧化物、過氧縮酮、氫過氧化物、 二烷基過氧化物、二?；^氧化物、過氧化酯和過氧化二碳酸 酯組成的組中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述偶氮系自由基引 發(fā)劑為選自由2，2'-偶氮二(2-曱基丙腈)、2，2'-偶氮二(4-曱氧基 -2，4-二甲基戊腈)、2，2'-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、二曱基2，2'國 偶氮二(2-曱基丙酸酯)、2，2'-偶氮二(2-曱基丁腈)、2，2'-偶氮二 (2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷)二鹽酸鹽、2，2'-偶氮二(2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷)二硫酸鹽和2,2'-偶氮二(2-曱基丙脒)二鹽酸鹽組成的 組中的至少一種。
10. —種用于生產(chǎn)由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯的方法，[化學式12] <formula>formula see original document page 3</formula>[ 2 ]其包括在2，2'-偶氮二(2-甲基丙腈)和二氯三氟曱苯存在下，通過 氯(Cl2)或硫酰氯(S02Cl2)來氯化由式[l]表示的3,3,3-三氟丙醛 [化學式ll] 0<formula>formula see original document page 3</formula> [ 1 ]
11. 一種用于生產(chǎn)由式[3]表示的3，3,3-三氟丙酸的方法，[化學式13] O<formula>formula see original document page 4</formula>[3]其包括水解由式[2]表示的3，3，3-三氟丙酰氯，其通過根據(jù)權(quán)利 要求1至10任一項所述的方法獲得。
全文摘要
公開一種用于生產(chǎn)3，3，3-三氟丙酰氯的方法，其特征在于3，3，3-三氟丙醛通過選自僅由氯(Cl₂)、硫酰氯(SO₂Cl₂)和有機N-氯代化合物組成的組中的氯化劑來氯化。
文檔編號C07C53/50GK101421221SQ20078001332
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者古俁武夫, 秋葉進也, 細井健史 申請人:中央硝子株式會社