114897-91-5 / 4-溴-2-氟-芐氰的制備

背景及概述

苯乙腈及其取代化合物是一種重要的精細(xì)化工中間體，應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料等，下游產(chǎn)品包括辛硫磷、稻豐散、苯乙酸、青霉素和苯巴比妥等。4-溴-2-氟-芐氰英文名稱：4-Bromo-2-fluorophenylacetonitrile，中文別名：2-氟-4-溴苯乙腈，CAS號(hào)：114897-91-5，分子式：C8H5BrFN，分子量：214.034，本品為白色至米色結(jié)晶粉末，密度：1.573g/cm3，沸點(diǎn)：281.2ºC at 760mmHg，熔點(diǎn)：52.8-53ºC。是一類重要的醫(yī)藥、化工中間體。

制備

方法一：

以4-溴-2-氟芐溴、氰化鉀為起始物料經(jīng)親核反應(yīng)制備4-溴-2-氟-芐氰[1]。其合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 4-溴-2-氟-芐氰合成反應(yīng)式

4-溴-2-氟甲苯為起始物料，與N -溴代丁二酰亞胺，四氯化碳催化反應(yīng)，制得化合物4-溴-2-氟芐溴，后和氰化鉀反應(yīng)得到化合物4-溴-2-氟-芐氰。

方法二：

也可由以4-溴-2-氟甲苯、液體氰化鈉、四丁基溴化銨為起始原料，利用微通道反應(yīng)器合成取代苯乙腈，該方法實(shí)現(xiàn)了苯乙腈的連續(xù)化工藝，解決了目前工業(yè)生產(chǎn)中間歇生產(chǎn)路線的操作繁瑣、成本高的問題。

將四丁基溴化銨加入到30%氰化鈉水溶液中，溶解后備用，將微通道反應(yīng)器的進(jìn)料管1 插入氰化鈉與四丁基溴化銨混合溶液中，進(jìn)料管2 插入密封的4-溴-2-氟甲苯溶液中，設(shè)置高低溫循環(huán)裝置溫度為60℃，同時(shí)打開原料蠕動(dòng)泵，將反應(yīng)液以設(shè)定流量進(jìn)入微通道反應(yīng)器內(nèi)，出料口出料得到兩項(xiàng)反應(yīng)液，有機(jī)相經(jīng)水洗、精餾得到4-溴-2-氟-芐氰產(chǎn)品，純度99.1%，水分0.07%。優(yōu)化反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度60 ℃，停留時(shí)間220 s，氰化鈉與氯化芐摩爾比1.05:1。最優(yōu)條件下所得產(chǎn)品純度為99.1%，制備過程總收率為93.5%。

方法三：

在帶攪拌裝置的50 L 搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，加入4-溴-2-氟甲苯（85 mol）和 33% 氰化鈉水溶液（111 mol），然后加入四丁基溴化銨進(jìn)行氰化反應(yīng)，在45 ℃反應(yīng)約12 h，用氣相色譜（GC）分析進(jìn)行質(zhì)量跟蹤，控制有機(jī)相雜質(zhì)小于3%，當(dāng)99%以上氯芐已轉(zhuǎn)化時(shí)結(jié)束反應(yīng)，此時(shí)有機(jī)相和水相是分層的。氰化反應(yīng)結(jié)束后，分層除去水相，有機(jī)相用水洗滌兩次，再分層除去水相。然后在有機(jī)相中加入脫水劑無水氯化鈣、無水硫酸鈉，攪拌5～10 min 后，抽濾。在真空度0.099 MPa 下減壓蒸餾，收集94～97 ℃餾分，得到4-溴-2-氟-芐氰，收率為91.81%。

參考文獻(xiàn)

[1] Patent: EP1764075 A1, 2007 ;