[发明专利]一种2-三氟甲基苯甲酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学产品的合成方法技术领域，具体是一种2-三氟甲基苯甲酸的制备方法。

背景技术

2-三氟甲基苯甲酸用于一种新型广谱杀菌剂氟吡菌酰胺的合成。该杀菌剂的化学名称为：N-{2-[3-氯-5-(三氟甲基)-2-吡啶]乙基｝-2-(三氟甲基)苯甲酰胺，可用于葡萄，梨果和核果类水果，蔬菜，大田作物的疾病控制。其分子结构式如下式(II)所示：

分子虚线内框部分之结构来源于2-三氟甲基苯甲酸(I)。

经文献调研，2-三氟甲基苯甲酸(I)有下列几种合成路线：

方法1：

WO2011021492A₁描述了通过水解2-三氟甲基二氯苄及其衍生物来制备2-三氟甲基苯甲醛及其衍生物的方法。所生成的醛可再氧化生成对应的苯甲酸。反应式如下：

R＝H，Cl或F

两步反应分开完成，并且在反应过程中生成大量铁泥，难以处理。

方法2：

Journal of Organome tallic Chemistry，157(4)，373-377；1978中描述了

从三氟甲苯制取2-三氟甲基苯甲酸的方法。反应式如下：

该路线第一步采用危险性极大，特别易燃的正丁基锂制取2-三氟甲基苯基锂。由于锂离子在苯环上的飘逸，生成少量的3-三氟甲基苯甲酸和4-三氟甲基苯甲酸异构体。尽管比例很小，但由于物理性质十分相近，很难分离。

方法3：

Organic Reactions(Hoboken，NJ，United States)Vol54，1999中介绍了以经过溴代和引入羧基侧链来合成2-三氟甲基苯甲酸的方法。反应式如下：

第一步溴代反应主要生成间位异构体，邻位数量很少，分离困难。第二步反应要使用剧毒的一氧化碳、高危险的钠氢。此外，要使用无水四氢呋喃作为反应溶剂，使成本大幅度增加。

方法4：

Chemical Communications(Cambride，United Kingdom)48(50)，6292-6294；2012描述了用乙酸银和三苯基磷催化，三氟甲基苯硼酸类化合物和二氧化碳反应合成2-三氟甲基苯甲酸的方法。反应式如下：

该合成方不仅使用价贵的乙酸银和三苯基磷，而且，起始原料要由三氟甲苯经过溴代、锂化和生成硼酸酯三步反应才能制得。

方法5：

Synthesis(3)，477-485；2010中介绍一种从2-三氟甲基苯甲醇直接氧化得到2-三氟甲基苯甲酸的制备方法。反应式如下：

由于2-三氟甲基苯甲醇是从对应的醛或酸还原生成。尽管该方法在化学反应上有价值，但从生产实际出发，不存在任何可能性。

另外，本专利的起始原料是2-三氯甲基二氯苄，它经过选择性氟化生成2-三氟甲基二氯苄。CN102516047A中叙述了采用三氯化锑、五氯化锑或三氟化锑为催化剂完成该氟化反应，这类重金属催化剂对人体和环境有害。并且，在反应结束后必须进行精馏才能得到合格产品，然后用于下一步水解成醛的反应。

从上述各种路线的分析中可以看到这些路线具有明显的缺陷和短处。如起始原料昂贵，反应条件苛刻，要使用特殊的反应试剂，还有一些路线使用了毒性试剂或产生大量的化学废料。有的合成路线要进行3-4步反应，而每步反应之间都要进行分离和纯化。

发明内容

为解决上述现有技术中的缺陷，本发明公开了一种2-三氟甲基苯甲酸的制备方法，实现一条全新的合成路线，能克服和避免上述劣势、使制备方法高效、安全、几乎无废料产生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明设计出的2-三氟甲基苯甲酸的制备方法，该方法包括如下步骤，(1)将2-三氯甲基二氯苄和无水氟化氢在有催化剂的条件下进行氟化反应，得到2-三氟甲基二氯苄，其反应式为

(2)再将2-三氟甲基二氯苄和硝酸反应，经酸性水解及氧化反应后，得到目标化合物2-三氟甲基苯甲酸，其反应式为

所述步骤(1)中氟化氢与2-三氯甲基二氯苄的质量比是0.2～1∶1。

所述步骤(1)中2-三氯甲基二氯苄与催化剂的质量比是1∶0.001～0.01。

所述步骤(1)的催化剂是全氟丙基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟、全氟戊基磺酰氟、全氟庚基磺酰氟和全氟辛基磺酰氟中的任意一种、两种或两种以上。