[发明专利]一种合成间三氟甲基苯甲酸甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，涉及一种制备三氟甲基苯类的酯类化合物的合成方法，具体是一种制备间三氟甲基苯甲酸甲酯的方法。     

背景技术

间三氟甲基苯甲酸甲酯是一种重要的农药中间体，用于制备有杀虫活性的脲类化合物，如脲类杀虫剂氰氟虫腙；间三氟甲基苯甲酸甲酯还是制备高纯度的间三氟甲基苯甲酸的主要原料。间三氟甲基苯甲酸甲酯有多种制备方法，一般的合成方法都是以较低含量的间三氟甲基苯甲酸为原料，在浓硫酸的作用下，和无水甲醇进行酯化反应来合成。但这一方法往往会带来生产成本过高，三废产生量大，处理难度大等诸多问题。

中国专利CN101066926A （ 2007 ）描述了由间二甲苯为起始原料，经侧链氯化反应制备间二三氯甲苯，间二三氯甲苯在计算量的无水氢氟酸（1︰3）的存在下，用五氯化锑催化氟化生成以间三氟甲基三氯甲苯为主的单个三氯甲基被氟代的产物，上述的氟代产物经水解生成间三氟甲基苯甲酰氯，间三氟甲基苯甲酰氯在浓硫酸和甲醇的作用下来合成间三氟甲基苯甲酸甲酯（Ⅰ）。该方法合成步骤多，合成的产品含量较低，提纯困难，三废产生量大，不适合工业化生产。

最近有报道以间三氟甲基苯甲腈为起始原料，在甲醇溶剂中通入干燥的氯化氢气体来合成间三氟甲基苯甲酸甲酯（Ⅰ），该方法中的原料间三氟甲基苯甲腈制备困难，价格很高，致使工业化推广困难。

有美国专利US 46 42399, （1987-02-10）也介绍了以间甲基苯甲酰氯为起始原料，但它没有对合成方法作出具体地描述，报道的产品收率也较低，而且它的氯化反应是以引发剂的催化氯化反应为主的。

综上所述，已有技术和合成路线在制备间三氟甲基苯甲酸甲酯（Ⅰ）的过程中主要存在有以下的问题：1、原料比较昂贵，致使生产成本过高；2、工艺路线较复杂，工业化难度较大；3、反应转化率和产品收率偏低，三废产生量大且不易处理。

发明内容

本发明所要解决的内容是提供一种工艺简单、原材料易得、反应收率较高、操作安全可控、三废产生量小且易处理的合成间三氟甲基苯甲酸甲酯的方法。

本发明的一种合成间三氟甲基苯甲酸甲酯（Ⅰ）的方法，其起始原料为间甲基苯甲酰氯（Ⅳ），包括：a、间甲基苯甲酰氯（Ⅳ）与氯气摩尔比为1︰2~5，采用光氯化反应，反应结束，将产物分离得到间三氯甲基苯甲酰氯（Ⅱ），间三氯甲基苯甲酰氯（Ⅱ）用于b反应步骤；b、无水氟化氢与间三氯甲基苯甲酰氯（Ⅱ）反应得到间三氟甲基苯甲酰氟（Ⅲ），间三氟甲基苯甲酰氟（Ⅲ）直接用于c反应步骤；c、甲醇与间三氟甲基苯甲酰氟（Ⅲ），在缚酸剂的存在下，在回流反应下反应得到目标产品间三氟甲基苯甲酸甲酯（Ⅰ）

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所述的方法，其特征在于其中的步骤a反应温度80℃~150℃。

所述的方法，其特征在于步骤a中采用的光源为紫外光源或LED光源，反应采用釜式或塔式反应器。

所述的方法，其特征在于步骤a中采用有机胺类助催化剂。

所述的方法，其特征在于步骤a中的氯化反应是在溶剂存在下反应的，反应溶剂为对氯三氟甲苯或一氯苯或二氯苯，其用量与间甲基苯甲酰氯（Ⅳ）的体积比为0.5~4︰1。

所述的方法，其特征在于其中的步骤b无水氟化氢与间三氯甲基苯甲酰氯（Ⅱ）的摩尔比为3~20︰1，在60℃~150℃及1.0 Mpa ~4.0Mpa下反应1~20h后，反应得到间三氟甲基苯甲酰氟（Ⅲ）。

所述的方法，其特征在于其中的步骤b的催化剂为五氯化锑或含氟的表面活性剂。

所述的方法，其特征在于步骤b中催化剂的用量为50-5000ppm。

所述的方法，其特征在于步骤c中的甲醇与间三氟甲基苯甲酰氟（Ⅲ）的摩尔比是3~20︰1。

所述的方法，其特征在于步骤c中的缚酸剂为碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐。

本发明制备间三氟甲基苯甲酸甲酯的合成路线，包括侧链氯化反应、氟化反应及酯化反应三步反应。

合成化学反应式：

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