本發(fā)明涉及一種3-三氟甲基苯乙腈的制備方法，屬于化合物制備領域。

背景技術(shù)：

3-三氟甲基苯乙腈是一種重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體，可以用來制備除草劑和抗菌藥。國內(nèi)外公開技術(shù)有一下幾篇報道。

US4144265公開了一種3-三氟甲基苯乙腈的制備方法，先用氯甲基甲醚、三氟甲基苯和氯磺酸合成3-三氟甲基氯芐，然后在甲基三丁基氯化銨的催化下與氰化鈉水溶液反應來合成3-三氟甲基苯乙腈。此方法雖然操作簡單，但是氯甲基甲醚具有很強的揮發(fā)性與致癌性，不利于生產(chǎn)操作。

CN1660789A公開了一種以三氟甲基苯、氯磺酸、多聚甲醛、濃硫酸為原料的3-三氟甲基苯乙腈的制備方法，此工藝氯磺酸腐蝕性強，反應過程中有HF產(chǎn)生，腐蝕生產(chǎn)設備，并且產(chǎn)生大量廢硫酸難以處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種低成本，高收率，環(huán)境污染小，容易進行工業(yè)化生產(chǎn)的制備3-三氟甲基苯乙腈的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案是在濃硫酸存在下，將如下所示的三氟甲基苯經(jīng)氯甲基化生成3-三氟甲基氯芐；再氰化生成3-三氟甲基苯乙腈。

3-三氟甲基苯乙腈的制備方法，包括下述工藝步驟：

①以三氟甲基苯，三聚甲醛，濃硫酸，氯化亞砜為原料，在催化劑存在下合成3-三氟甲基氯芐，其中，所述催化劑為鐵粉、三氯化鐵或三氯化鋁；

②在相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下，以步驟①所得3-三氟甲基氯芐和氰化鈉為原料合成3-三氟甲基苯乙腈。

本發(fā)明所述3-三氟甲基苯乙腈的制備方法一個優(yōu)選的技術(shù)方案，包括下述工藝步驟：

①將濃硫酸降溫至-5～5℃后與三聚甲醛混合，然后向其內(nèi)滴加氯化亞砜，滴加完畢后于-5～5℃下保溫30～60min后加入催化劑；然后向其中滴加三氟甲基苯，反應，得三氟甲基氯芐；

②將步驟①所得3-三氟甲基氯芐與相轉(zhuǎn)移催化劑混合后升溫至40～80℃，將氰化鈉水溶液滴加至上述混合液中，溫度保持40～80℃至反應完全，得3-三氟甲基苯乙腈。

本發(fā)明所述3-三氟甲基苯乙腈的制備方法另一個優(yōu)選的技術(shù)方案，包括下述工藝步驟：

①將濃硫酸降溫至-5～5℃后與三聚甲醛混合，然后向其內(nèi)滴加氯化亞砜，滴加完畢后于-5～5℃下保溫30～60min后加入催化劑；然后向其中滴加三氟甲基苯，反應，得三氟甲基氯芐；

②將步驟①所得3-三氟甲基氯芐與相轉(zhuǎn)移催化劑加入到氰化鈉水溶液中，混合后升溫至40～80℃，溫度保持40～80℃至反應完全，得3-三氟甲基苯乙腈。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中所述濃硫酸指濃度為98％的硫酸溶液，可商業(yè)購得。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中優(yōu)選步驟①：將濃硫酸降溫至-5～5℃后與三聚甲醛混合，然后向其內(nèi)滴加氯化亞砜，滴加完畢后于0～5℃下保溫30～60min后加入催化劑；然后向其中滴加三氟甲基苯，滴加完畢后于0～5℃下保溫60min，將反應液緩慢升溫至20～30℃，保溫4小時，分層，下層硫酸分出回收；上層油層加入水攪拌0.5小時，分層，下層為油層，加入5％氫氧化鈉調(diào)PH為中性，攪拌0.5小時，分層；分出的油層進行減壓蒸餾，在-0.095MPa下，收集75～80℃餾分，得到3-三氟甲基氯芐。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中優(yōu)選步驟②：將步驟①所得3-三氟甲基氯芐與相轉(zhuǎn)移催化劑混合，40～80℃下向混合物中滴加氰化鈉水溶液，溫度保持40～80℃至反應完全，反應結(jié)束后分出油層經(jīng)減壓精餾得到產(chǎn)品3-三氟甲基苯乙腈。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中優(yōu)選步驟②：將步驟①所得3-三氟甲基氯芐與相轉(zhuǎn)移催化劑混合后，55～70℃下向混合物中滴加氰化鈉水溶液，溫度保持55～70℃至反應完全，得3-三氟甲基苯乙腈。

進一步地，將3-三氟甲基氯芐與相轉(zhuǎn)移催化劑混合后升溫至40～80℃，將氰化鈉水溶液滴加至上述混合液中，控制溫度55～70℃，滴加完畢后在55～70℃保溫8小時，取樣分析控制3-三氟甲基氯芐的質(zhì)量分數(shù)＜0.5％。降溫至室溫分層，油層水洗，所有水層合并加入5％次氯酸鈉處理，油層進行減壓蒸餾，在-0.095MPa下，收集94～97℃餾分，得到3-三氟甲基苯乙腈。

更進一步地，所述所述氰化鈉水溶液的濃度為35.5％。

本發(fā)明所述3-三氟甲基苯乙腈的制備方法優(yōu)選步驟①中催化劑為三氯化鐵。

進一步地，所述步驟①中，所述反應的催化劑的量為三氟甲基苯重量的0.1～10％；進一步地，優(yōu)選為1.0％。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中優(yōu)選所述步驟②中，所述反應的相轉(zhuǎn)移催化劑為三乙基芐基氯化銨。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中優(yōu)選所述步驟②中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為3-三氟甲基氯芐重量的0.1～10％；進一步地，優(yōu)選為1.0％。

本發(fā)明所有技術(shù)方案中優(yōu)選所述步驟①中，所述三氟甲基苯，三聚甲醛，濃硫酸、氯化亞砜的摩爾比為1.0:0.5:1.36:0.6。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的3-三氟甲基苯乙腈的制備方法，以三氟甲基苯，三聚甲醛，濃硫酸，氯化亞砜為原料，在催化劑的作用下合成3-三氟甲基氯芐，然后在相轉(zhuǎn)移催化劑作用下用氰化鈉氰化得到3-三氟甲基苯乙腈。本發(fā)明所述氯甲基化反應是三聚甲醛和氯化亞砜先反應生成氯甲基化中間體試劑再對三氟甲基苯進行氯甲基化反應，所用的催化劑是降低反應溫度、提高反應收率，減少復產(chǎn)HF對設備腐蝕的關鍵；所述氰化反應是將3-三氟甲基氯芐投入反應釜中滴加氰化鈉水溶液，相轉(zhuǎn)移催化劑優(yōu)先選擇三乙基芐基氯化銨，其對熱穩(wěn)定型強。

本發(fā)明提供的制備方法工藝簡單，產(chǎn)率高，產(chǎn)生的廢液可以回收重新利用，大大降低對環(huán)境的污染，并且加入催化劑后使反應速度加快，反應溫度降低，降低產(chǎn)品分解成HF的副反應對設備的腐蝕，容易進行工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

下述實施例中所述試驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。

實施例1

向1000ml四口燒瓶中加入濃硫酸200g，攪拌降溫至0℃，分三批加入三聚甲醛67.5g，滴加氯化亞砜107g，控制溫度-5～5℃，滴加完畢后，保溫30min后加入催化劑三氯化鐵2.5g。滴加三氟甲基苯219g，滴加完畢后在0～5℃保溫1小時，緩慢升溫至20～30℃，保溫4小時，分層，下層硫酸分出可用于下一批反應。上層油層加入水100g攪拌30min，分層，下層為油層，加入5％氫氧化鈉調(diào)PH為中性，攪拌30min，分層。分出的油層進行減壓蒸餾，在-0.095MPa下，收集75-80℃餾分，得到3-三氟甲基氯芐248g，含量94.0％，收率80％。

取250ml燒杯加入氰化鈉61.7g，水112g攪拌2小時使其溶解備用。另取500ml燒瓶加入制得的3-三氟甲基氯芐235g，三乙基芐基氯化銨2.5g，升溫至60℃，滴加所配制的氰化鈉水溶液，控制溫度在55～65℃，滴加完畢后在60℃保溫8小時，取樣分析控制3-三氟甲基氯芐的質(zhì)量分數(shù)＜0.5％。降溫至室溫分層，油層用50g水洗兩次，所有水層合并加入5％次氯酸鈉處理，油層進行減壓蒸餾，在-0.095MPa下，收集94-97℃餾分，得到3-三氟甲基苯乙腈204g，含量≥94.0％，收率91％。

實施例2

向2000ml帶有氮氣保護和冷凝器的四口燒瓶中加入濃硫酸500g，攪拌降溫至0℃，分5批加入三聚甲醛169g，滴加氯化亞砜267.5g，控制溫度-5～5℃，滴加完畢后，保溫30min后加入催化劑三氯化鐵6.0g。滴加三氟甲基苯547.5g，滴加完畢后在0～5℃保溫1小時，緩慢升溫至35～45℃，保溫4小時，分層，油層加入水250g攪拌30min，分層，下層油層加入5％氫氧化鈉調(diào)PH為中性，攪拌0.5小時，分層。分出的油層進行減壓蒸餾，在-0.095MPa下，收集75～80℃餾分，得到3-三氟甲基氯芐581g，含量94.0％，收率75％。

取1000ml燒瓶加入氰化鈉144.5g，水262g攪拌2小時使其溶解備用，加入制得3-三氟甲基氯芐552g，三乙基芐基氯化銨5.5g，升溫至70℃，在70℃保溫8小時，取樣分析控制3-三氟甲基氯芐的質(zhì)量分數(shù)＜0.5％。降溫至室溫分層，油層用150g水洗兩次，所有水層合并加入5％次氯酸鈉處理，油層進行減壓蒸餾，在-0.095MPa下，收集94～97℃餾分，得到3-三氟甲基苯乙腈471g，含量≥94.0％，收率89.7％。