專利名稱：3－三氟甲基苯甲酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3-三氟甲基苯甲酸酯的制備方法。
背景技術(shù)：
3-三氟甲基苯甲酸酯(尤其是3-三氟甲基苯甲酸甲酯)是一種非常有應(yīng)用價(jià)值的中間體，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和精細(xì)化工領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，3-三氟甲基苯甲酸甲酯的合成方法多采用以3-三氟甲基苯甲酸為原料，先與氯化亞砜反應(yīng)得到3-三氟甲基苯甲酰氯，再與甲醇反應(yīng)得到產(chǎn)品(參見Polish Journal of Applied Chemistry，47(3)，137-145；2003)。另一種方法是在含催化量濃硫酸的甲醇溶液中對(duì)3-三氟甲基苯甲酸原料進(jìn)行酯化，得到產(chǎn)品。第一種方法會(huì)產(chǎn)生大量廢氣二氧化硫和氯化氫，對(duì)環(huán)境造成污染，并且廢氣的處理給工藝造成較大負(fù)擔(dān)；后一種方法的缺點(diǎn)在于反應(yīng)不完全。
美國(guó)專利(US128984)揭示了這樣一種方法將3-三氟甲基苯甲腈在甲醇中通入氯化氫氣體進(jìn)行醇解，制得3-三氟甲基苯甲酸甲酯。然而，該方法的原料較難獲得。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中制備3-三氟甲基苯甲酸酯主要是以價(jià)格較高的3-三氟甲基苯甲酸或者3-三氟甲基苯甲腈為原料。目前尚未見報(bào)道以比較容易獲得且相對(duì)便宜的間三氯甲基三氟甲基苯為原料，直接制備得到3-三氟甲基苯甲酸酯的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)路線簡(jiǎn)單、原料易得、生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)且適合大規(guī)模商品化生產(chǎn)的制備3-三氟甲基苯甲酸酯的方法。
本發(fā)明提供了一種制備3-三氟甲基苯甲酸酯的方法，該方法包括以下步驟在含鋅催化劑的存在下，向間三氯甲基三氟甲基苯中先加入水進(jìn)行水解反應(yīng)，再加入羥基化合物ROH進(jìn)行酯化反應(yīng)，由此得到3-三氟甲基苯甲酸酯，其反應(yīng)式如下所示 所述羥基化合物ROH以及上式中的R表示烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述羥基化合物ROH以及所述反應(yīng)式中的R表示C1-20烷基、C6-20芳基、C7-20烷芳基或C7-20芳烷基。更優(yōu)選是，所述羥基化合物ROH以及所述反應(yīng)式中的R表示C1-10烷基、C6-8芳基、C7-8烷芳基、C7-8芳烷基。特別優(yōu)選是，所述羥基化合物為甲醇，所述3-三氟甲基苯甲酸甲酯。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述含鋅催化劑是選自乙酸鋅、二水乙酸鋅、氯化鋅、溴化鋅、碘化鋅、硫化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、碳酸鋅、堿式碳酸鋅、氫氧化鋅和氧化鋅中的一種或多種。更優(yōu)選是，所述含鋅催化劑選自乙酸鋅、二水乙酸鋅或其組合。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述催化劑的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的0.1-50重量％。更優(yōu)選是，所述催化劑的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的1-10重量％。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述水的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的0.8-2倍摩爾當(dāng)量。更優(yōu)選是，所述水的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的1-1.2倍摩爾當(dāng)量。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述水解反應(yīng)溫度在100-240℃的范圍內(nèi)。更優(yōu)選是，所述水解反應(yīng)溫度在120-150℃的范圍內(nèi)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述羥基化合物ROH的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的1-20倍摩爾當(dāng)量。更優(yōu)選是，所述羥基化合物ROH的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的2-5倍摩爾當(dāng)量。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述酯化反應(yīng)溫度在20-140℃的范圍內(nèi)。更優(yōu)選是，所述酯化反應(yīng)溫度在50-70℃的范圍內(nèi)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，間三氯甲基三氟甲基苯通過(guò)在催化劑的存在下使間二三氯甲基苯與氟化氫進(jìn)行氟化反應(yīng)而制得，其反應(yīng)式如下所示 優(yōu)選是，所述氟化反應(yīng)的催化劑為五氯化銻。
優(yōu)選是，所述氟化反應(yīng)的催化劑用量是間二三氯甲基苯的0.05-5重量％。更優(yōu)選是，所述催化劑的用量為間二三氯甲基苯的0.25-1.0重量％。
優(yōu)選是，所述氟化反應(yīng)的溫度在30-120℃的范圍內(nèi)。更優(yōu)選是，所述氟化反應(yīng)溫度在50-70℃的范圍內(nèi)。
優(yōu)選是，所述氟化氫的用量是間二三氯甲基苯的2-4倍摩爾量。更優(yōu)選是，氟化氫的用量是間二三氯甲基苯的2.8-3倍摩爾量。
優(yōu)選是，通入所述氟化氫是分批的或一次性的。更優(yōu)選是，以1.5倍摩爾量、1.0倍摩爾量和0.5倍摩爾量分三次通入氟化氫。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述間二三氯甲基苯通過(guò)以間二甲苯為原料，以間二三氯甲基苯為溶劑，在引發(fā)劑或光引發(fā)的作用下與氯氣反應(yīng)制備而得，其反應(yīng)式如下所示 優(yōu)選是，間二甲苯和間二三氯甲基苯的摩爾比為0.1-10∶1。更優(yōu)選是，間二甲苯和間二三氯甲基苯的摩爾比在0.5-5∶1的范圍內(nèi)。再優(yōu)選是，間二甲苯和間二三氯甲基苯的摩爾比在1-4∶1的范圍內(nèi)。
優(yōu)選是，所述引發(fā)劑是選自偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈、偶氮二環(huán)己腈和過(guò)氧化苯甲酰的一種或多種。
優(yōu)選是，所述光引發(fā)采用紫外光進(jìn)行。
優(yōu)選是，所述氯氣的用量是間二甲苯的6-12倍摩爾量。更優(yōu)選是，氯氣的用量是間二甲苯的6-8倍摩爾量。
優(yōu)選是，所述氯化反應(yīng)的溫度在60-240℃的范圍內(nèi)。更優(yōu)選是，氯化反應(yīng)的溫度在80-150℃的范圍內(nèi)。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究后發(fā)現(xiàn)，通過(guò)以間二甲苯為原料，經(jīng)過(guò)氯化反應(yīng)、可控氟化反應(yīng)、催化水解酯化反應(yīng)等三步反應(yīng)，能夠制得3-三氟甲基苯甲酸酯。在此基礎(chǔ)上，發(fā)明人完成了本發(fā)明。
應(yīng)該理解，由于間二三氯甲基苯(中間體I)和間三氯甲基三氟甲基苯(中間體II)均為已知化合物，因此，也可以分別以這兩種中間體作為原料開始制備，獲得3-三氟甲基苯甲酸酯產(chǎn)物。
以下分別對(duì)三步反應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
氯化反應(yīng)氯化反應(yīng)是以間二甲苯為原料，以間二三氯甲基苯為溶劑，在引發(fā)劑或光引發(fā)的作用下與氯氣反應(yīng)制備得到間二三氯甲基苯(中間體I)，其反應(yīng)式如下 反應(yīng)物是間二甲苯和間二三氯甲基苯，兩者摩爾比優(yōu)選為0.1-10∶1，更優(yōu)選為0.5-5∶1，再優(yōu)選是1-4∶1，最優(yōu)選為3∶1。
使用的引發(fā)劑例如但不限于偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈、偶氮二環(huán)己腈、過(guò)氧化苯甲酰等，也可用光引發(fā)氯化反應(yīng)，優(yōu)選為紫外光。
氯化反應(yīng)的溫度優(yōu)選為60-240℃，更優(yōu)選為80-150℃，最優(yōu)選為120-140℃。在此溫度下可以獲得較快反應(yīng)速度且產(chǎn)生焦油很少。
氯化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間并無(wú)特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)投料多少和反應(yīng)條件能夠確定反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選是，反應(yīng)時(shí)間在5-100個(gè)小時(shí)內(nèi)。
優(yōu)選是，氯化反應(yīng)結(jié)束后，脫氣后減壓蒸餾，收集154-158℃/10mmHg(文獻(xiàn)165-169℃/12mmHg，美國(guó)專利2132361，1935)的餾分，氯化反應(yīng)的產(chǎn)率為70-92％，產(chǎn)物純度通常為92-98％。
氟化反應(yīng)氟化反應(yīng)是在催化劑的存在下使間二三氯甲基苯(中間體I)與氟化氫進(jìn)行氟化反應(yīng)，得到間三氯甲基三氟甲基苯(中間體II)，其反應(yīng)式如下所示 氟化反應(yīng)中，所用催化劑優(yōu)選為五氯化銻。催化劑的用量?jī)?yōu)選是間二三氯甲基苯的0.05-5重量％，更優(yōu)選為0.25-1.0重量％。
氟化反應(yīng)的溫度優(yōu)選在30-120℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選是50-70℃。
氟化氫的通入量?jī)?yōu)選為間二三氯甲基苯的2-4倍摩爾量，更優(yōu)選為2.8-3.0倍摩爾量，在此用量下可以最大程度地將中間體I轉(zhuǎn)化為中間體II。氟化氫可以是分批通入的，也可以一次性通入。特別優(yōu)選的是，以1.5倍摩爾量、1.0倍摩爾量和0.5倍摩爾量分三次通入；每次通完氟化氫后，保溫反應(yīng)0.5-24小時(shí)使其達(dá)到反應(yīng)平衡。
氟化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間并無(wú)特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)投料多少和反應(yīng)條件能夠確定反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選是，反應(yīng)時(shí)間在2-60個(gè)小時(shí)內(nèi)。
氟化反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至稀堿溶液中，洗滌分液后干燥過(guò)濾，然后減壓條件下精餾，收集106-108℃/30mmHg(文獻(xiàn)90℃/13mmHg，美國(guó)專利4079089，1978)的餾分，氟化反應(yīng)的產(chǎn)率為52-60％，產(chǎn)物純度≥99.5％。
水解酯化反應(yīng)水解酯化反應(yīng)是使間三氯甲基三氟甲基苯在含鋅催化劑的作用下，先水解，再與羥基化合物ROH進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到3-三氟甲基苯甲酸酯，其反應(yīng)式如下所示 羥基化合物ROH以及上式中的R表示烷基、芳基、烷芳基、芳烷基，優(yōu)選的是C1-20烷基、C6-20芳基、C7-20烷芳基、C7-20芳烷基，更優(yōu)選的是C1-10烷基、C6-8芳基、C7-8烷芳基、C7-8芳烷基，例如但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基、甲苯基、芐基。
特別優(yōu)選是，R表示甲基，即所述羥基化合物為甲醇，所述3-三氟甲基苯甲酸甲酯。
羥基化合物ROH可以是醇類，也可以是酚類。當(dāng)羥基連接在烷基上被稱作為醇，當(dāng)羥基直接連接在芳環(huán)(如苯環(huán))上被稱作為酚。
在水解酯化反應(yīng)中，優(yōu)選是將間三氯甲基三氟甲基苯與催化量的含鋅催化劑混合，然后，在100-240℃(更優(yōu)選是120-150℃)的加熱條件下，先滴加水，待水滴加完畢后，在20-140℃(更優(yōu)選是50-70℃)的溫度下，加入羥基化合物ROH，由此直接制得3-三氟甲基苯甲酸酯。
含鋅催化劑例如但不限于乙酸鋅、二水乙酸鋅、氯化鋅、溴化鋅、碘化鋅、硫化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、碳酸鋅、堿式碳酸鋅、氫氧化鋅、氧化鋅等。
水解酯化反應(yīng)的催化劑用量?jī)?yōu)選為間三氯甲基三氟甲基苯的0.1-50重量％，更優(yōu)選為1-10重量％。
水解反應(yīng)的溫度優(yōu)選是在100-240℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為120-150℃。
所述水的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的0.8-2倍摩爾量，更優(yōu)選是1-1.2倍摩爾量。優(yōu)選是以滴加方式加入水，滴加水的時(shí)間并無(wú)特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)投料多少和反應(yīng)條件能夠確定。
水解反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間并無(wú)特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)投料多少和反應(yīng)條件能夠確定反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選是，反應(yīng)時(shí)間在1-30個(gè)小時(shí)內(nèi)。
酯化反應(yīng)的溫度優(yōu)選為20-140℃，更優(yōu)選為50-70℃。
酯化反應(yīng)時(shí)羥基化合物的用量?jī)?yōu)選為間三氯甲基三氟甲基苯的1-20倍摩爾當(dāng)量，更優(yōu)選為2-5倍摩爾當(dāng)量。
酯化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間并無(wú)特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)投料多少和反應(yīng)條件能夠確定反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選是，反應(yīng)時(shí)間在1-10個(gè)小時(shí)內(nèi)。
反應(yīng)完全后蒸出過(guò)量的羥基化合物，冷卻后加入有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑可以是氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯等；然后用碳酸鈉溶液洗滌有機(jī)相后；對(duì)有機(jī)相進(jìn)行干燥后過(guò)濾脫溶，再減壓精餾，收集93-95℃/20mmHg(文獻(xiàn)93.5℃～94.5℃/20mmHg，J.Amer.Chem.Soc.；804969-4971)的餾分，為3-三氟甲基苯甲酸甲酯。水解酯化反應(yīng)的產(chǎn)率為85～90％，含量≥99.5％。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下(1)本發(fā)明方法的工藝流程易于控制，反應(yīng)完全，收率高，制備得到的目標(biāo)產(chǎn)品純度高，質(zhì)量穩(wěn)定，完全符合作為農(nóng)藥或醫(yī)藥中間體的使用要求。
(2)從間三氯甲基三氟甲基苯出發(fā)，通過(guò)連續(xù)操作一次性完成水解酯化反應(yīng)，且兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化完全。
(3)本發(fā)明方法所用的原料及試劑便宜，具體來(lái)說(shuō)，原料間二甲苯價(jià)格低廉，氯氣和氟化氫都是價(jià)格便宜的基本化工原料，氟化反應(yīng)所用催化劑五氯化銻以及水解反應(yīng)所用的催化劑二水乙酸鋅均為普通原料，價(jià)格便宜，且用量少。
(4)本發(fā)明只用了少量溶劑，后處理簡(jiǎn)便廢液少，在降低成本減少環(huán)境污染的同時(shí)，也非常有利于大規(guī)模商品化生產(chǎn)。
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說(shuō)明，否則所有的份數(shù)為摩爾份，所有的百分比為重量百分比。
實(shí)施例1間二三氯甲基苯的制備將563摩爾份間二三氯甲基苯和1689摩爾份間二甲苯混合后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫升至120℃，然后打開紫外燈，通入氯氣，保持反應(yīng)釜內(nèi)溫度120-140℃，反應(yīng)進(jìn)行30小時(shí)。通過(guò)氣相色譜儀分析得知，氯化反應(yīng)的中間體間二氯甲基三氯甲基苯的含量低于0.5％。通過(guò)GC-MS方法測(cè)得，反應(yīng)產(chǎn)物為間二三氯甲基苯。
減壓脫氣，將反應(yīng)液進(jìn)行減壓蒸餾，收集154-158℃/10mmHg的餾分，得間二三氯甲基苯2068份，氯化反應(yīng)的產(chǎn)率為89.3％，間二三氯甲基苯的純度為97.2％。
實(shí)施例2-9間二三氯甲基苯的制備按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行，不同的是反應(yīng)溫度、原料配比和反應(yīng)時(shí)間如表1所示。表1還示出了間二三氯甲基苯的產(chǎn)率、純度和所得產(chǎn)物中的高沸物含量。
此外，實(shí)施例8使用2重量％的偶氮二異丁腈(以間二甲苯的重量計(jì))作為引發(fā)劑代替紫外引發(fā)。
實(shí)施例9使用2重量％的過(guò)氧化苯甲酰(以間二甲苯的重量計(jì))作為引發(fā)劑代替紫外引發(fā)。
表1

實(shí)施例10間三氯甲基三氟甲基苯的制備將500摩爾份間二三氯甲基苯與0.5wt％五氯化銻(以間二三氯甲基苯計(jì))混合后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫升至60℃，攪拌半小時(shí)，先通入750摩爾份氟化氫，通完后在50-70℃下攪拌半小時(shí)；再通入500摩爾份氟化氫，通完后在50-70℃下攪拌半小時(shí)；再通入250摩爾份氟化氫，通完后在50-70℃下攪拌4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。通過(guò)氣相色譜儀分析得知，原料間二三氯甲基苯的含量低于20％。通過(guò)GC-MS方法測(cè)得，反應(yīng)產(chǎn)物為間三氯甲基三氟甲基苯。
然后將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至含500份5％重量的氫氧化鈉溶液中，攪拌半小時(shí)后分液，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鎂干燥后過(guò)濾后轉(zhuǎn)移至精餾釜中。收集106-108℃/30mmHg的餾分，得到間三氯甲基三氟甲基苯265份，氟化反應(yīng)的產(chǎn)率為53％，間三氯甲基三氟甲基苯的純度為99.6％。
實(shí)施例11-17間三氯甲基三氟甲基苯的制備按照與實(shí)施例10相同的方式進(jìn)行，不同的是氟化氫用量、催化劑用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間如下表2所示。表2還示出了反應(yīng)產(chǎn)物中間二三氯甲基苯和間三氯甲基三氟甲基苯的重量百分比。
表2

實(shí)施例183-三氟甲基苯甲酸甲酯的制備將549份間三氯甲基三氟甲基苯與5wt％二水乙酸鋅(以間三氯甲基三氟甲基苯的重量計(jì))混合后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫升至140℃，首先緩慢滴加550份水，約8-20小時(shí)滴完，然后在70℃下加入550份甲醇，再加入過(guò)量的2200份甲醇，加熱回流使反應(yīng)完全。通過(guò)氣相色譜儀分析得知，原料間三氯甲基三氟甲基苯的含量低于0.5％，中間體間三氟甲基苯甲酰氯的含量低于0.1％，中間體間三氟甲基苯甲酸的含量低于1.0％。通過(guò)GC-MS方法測(cè)得，反應(yīng)產(chǎn)物為3-三氟甲基苯甲酸甲酯。
反應(yīng)完全后，蒸出過(guò)量的甲醇，冷卻至室溫后加入500份二氯乙烷；然后依次用1000份水和1000份5％碳酸鈉溶液洗滌有機(jī)相，對(duì)有機(jī)相進(jìn)行干燥后過(guò)濾脫溶，再減壓精餾，收集93-95℃/20mmHg的餾分，得到3-三氟甲基苯甲酸甲酯478份。水解酯化反應(yīng)的產(chǎn)率為87％，含量99.6％。
實(shí)施例19-243-三氟甲基苯甲酸甲酯的制備按照與實(shí)施例18相同的方式進(jìn)行，不同的是催化劑用量、水的用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間如表3所示。表3還示出了水解反應(yīng)之后經(jīng)氣相色譜檢得的反應(yīng)液中的間三氯甲基三氟甲基苯、3-三氟甲基苯甲酰氯和3-三氟甲基苯甲酸的含量。
表3

實(shí)施例25-303-三氟甲基苯甲酸甲酯的制備按照與實(shí)施例18相同的方式進(jìn)行，不同的是水的用量、甲醇用量、反應(yīng)溫度如表4所示。表4還示出了反應(yīng)產(chǎn)物中的間三氯甲基三氟甲基苯、3-三氟甲基苯甲酸和3-三氟甲基苯甲酸甲酯的重量百分含量。
此外，實(shí)施例25、26和27分別采用乙酸鋅、氯化鋅和碳酸鋅作為催化劑，催化劑的用量均為以間三氯甲基三氟甲基苯的重量計(jì)的5wt％。
表4

實(shí)施例31-363-三氟甲基苯甲酸酯的制備按照與實(shí)施例18相同的方式進(jìn)行，不同的是醇的種類、醇的用量、酯化反應(yīng)溫度如表5所示。其中，實(shí)施例33、34、35、36在后處理時(shí)未將過(guò)量的醇蒸出，而直接冷卻至室溫后加入500份二氯乙烷；然后依次用1000份水和1000份5％碳酸鈉溶液洗滌有機(jī)相，對(duì)有機(jī)相進(jìn)行干燥后過(guò)濾脫溶，再減壓精餾，獲得相應(yīng)的3-三氟甲基苯甲酸酯。表5還示出了反應(yīng)產(chǎn)物中的間三氯甲基三氟甲基苯、3-三氟甲基苯甲酸和3-三氟甲基苯甲酸酯的重量百分含量。
表5

在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備3-三氟甲基苯甲酸酯的方法，該方法包括以下步驟在含鋅催化劑的存在下，向間三氯甲基三氟甲基苯中先加入水進(jìn)行水解反應(yīng)，再加入羥基化合物ROH進(jìn)行酯化反應(yīng)，由此得到3-三氟甲基苯甲酸酯，其反應(yīng)式如下所示 所述羥基化合物ROH以及上式中的R表示烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述羥基化合物ROH以及所述反應(yīng)式中的R表示C1-20烷基、C6-20芳基、C7-20烷芳基或C7-20芳烷基；更優(yōu)選是，所述羥基化合物ROH以及所述反應(yīng)式中的R表示C1-10烷基、C6-8芳基、C7-8烷芳基、C7-8芳烷基；特別優(yōu)選是，所述羥基化合物為甲醇，所述3-三氟甲基苯甲酸甲酯。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含鋅催化劑是選自乙酸鋅、二水乙酸鋅、氯化鋅、溴化鋅、碘化鋅、硫化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、碳酸鋅、堿式碳酸鋅、氫氧化鋅和氧化鋅中的一種或多種；更優(yōu)選是，所述含鋅催化劑選自乙酸鋅、二水乙酸鋅或其組合；和/或所述催化劑的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的0.1-50重量％；更優(yōu)選是，所述催化劑的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的1-10重量％。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的0.8-2倍摩爾當(dāng)量；更優(yōu)選是，所述水的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的1-1.2倍摩爾當(dāng)量；和/或所述水解反應(yīng)溫度在100-240℃的范圍內(nèi)；更優(yōu)選是，所述水解反應(yīng)溫度在120-150℃的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述羥基化合物ROH的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的1-20倍摩爾當(dāng)量；更優(yōu)選是，所述羥基化合物ROH的用量為間三氯甲基三氟甲基苯的2-5倍摩爾當(dāng)量；和/或所述酯化反應(yīng)溫度在20-140℃的范圍內(nèi)；更優(yōu)選是，所述酯化反應(yīng)溫度在50-70℃的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，間三氯甲基三氟甲基苯通過(guò)在催化劑的存在下使間二三氯甲基苯與氟化氫進(jìn)行氟化反應(yīng)而制得，其反應(yīng)式如下所示
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述氟化反應(yīng)的催化劑為五氯化銻；和/或所述氟化反應(yīng)的催化劑用量是間二三氯甲基苯的0.05-5重量％；更優(yōu)選是，所述催化劑的用量為間二三氯甲基苯的0.25-1.0重量％；和/或所述氟化反應(yīng)的溫度在30-120℃的范圍內(nèi)；更優(yōu)選是，所述氟化反應(yīng)溫度在50-70℃的范圍內(nèi)；和/或所述氟化氫的用量是間二三氯甲基苯的2-4倍摩爾量；更優(yōu)選是，氟化氫的用量是間二三氯甲基苯的2.8-3倍摩爾量；和/或通入所述氟化氫是分批的或一次性的；更優(yōu)選是，以1.5倍摩爾量、1.0倍摩爾量和0.5倍摩爾量分三次通入氟化氫。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述間二三氯甲基苯通過(guò)以間二甲苯為原料，以間二三氯甲基苯為溶劑，在引發(fā)劑或光引發(fā)的作用下與氯氣反應(yīng)制備而得，其反應(yīng)式如下所示
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，間二甲苯和間二三氯甲基苯的摩爾比為0.1-10∶1；更優(yōu)選是，間二甲苯和間二三氯甲基苯的摩爾比在0.5-5∶1的范圍內(nèi)；再優(yōu)選是，間二甲苯和間二三氯甲基苯的摩爾比在1-4∶1的范圍內(nèi)；和/或所述引發(fā)劑是選自偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈、偶氮二環(huán)己腈和過(guò)氧化苯甲酰的一種或多種；和/或所述光引發(fā)采用紫外光進(jìn)行；和/或所述氯氣的用量是間二甲苯的6-12倍摩爾量；更優(yōu)選是，氯氣的用量是間二甲苯的6-8倍摩爾量。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述氯化反應(yīng)的溫度在60-240℃的范圍內(nèi)；更優(yōu)選是，氯化反應(yīng)的溫度在80-150℃的范圍內(nèi)。
全文摘要
公開了一種制備3－三氟甲基苯甲酸酯的方法，該方法包括以下步驟在含鋅催化劑的存在下，向間三氯甲基三氟甲基苯中先加入水進(jìn)行水解反應(yīng)，再加入羥基化合物ROH進(jìn)行酯化反應(yīng)，由此得到3－三氟甲基苯甲酸酯，所述羥基化合物ROH以及上式中的R表示烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。所述間三氯甲基三氟甲基苯通過(guò)在催化劑的存在下使間二三氯甲基苯與氟化氫進(jìn)行氟化反應(yīng)而制得；所述間二三氯甲基苯通過(guò)以間二甲苯為原料，以間二三氯甲基苯為溶劑，在引發(fā)劑或光引發(fā)的作用下與氯氣反應(yīng)制備而得。
文檔編號(hào)C07C67/00GK101066926SQ20071004157
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者蔡國(guó)榮, 姜寶僅, 陳旻 申請(qǐng)人:上?？爹i化學(xué)有限公司