[发明专利]一种氟代苯甲酰胺化合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种芳香族含氟化合物的制备方法，尤其涉及一种氟代苯甲酰胺化合物的制备方法。

背景技术

氟代苯甲酰胺是医药、农药的重要中间体。在医药、农药分子结构中引人氟原子，不仅可以明显提高药效，有时还能赋予新的作用机制。由氟代苯甲酰胺或由其衍生的氟代苯胺等化合物在合成苯甲酰脲类杀虫杀螨剂和除草剂方面有着广泛的用途。随着市场需求逐年增长以及环境保护重视程度提高，人们对于氟代苯甲酰胺的质量及其清洁生产工艺有了更高的要求。

传统的氟代苯甲酰胺的合成方法，据JP60 72850、JP60 72851、JP6339824报导，首先是以相应的卤代苯腈为原料，在1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜或环丁砜等高沸点溶剂中与碱金属氟化物进行氟代反应制备氟代苯腈，然后氟代苯腈部分水解得到氟代苯甲酰胺。由于反应温度高，产生焦油状聚合物和部分脱卤的副产物，直接影响下游酰胺产品质量和收率，同时溶剂回收操作繁杂、成本高。水解工艺中以往采用氟代苯腈在90％的硫酸中70～90℃加热水解的方法制备氟代苯甲酰胺，该法得到的产物多以硫酸盐形式存在，由它产生的脲类衍生物，影响下游杀虫剂的质量，并且大量废酸后处理复杂；JP60132942提出了将氟代苯腈通过与碱溶液和过氧化氢混合溶液水解的方法制取氟代苯甲酰胺的方法，这虽然避免了硫酸法水解所带来的残留硫酸根和含酸废水问题，但由于水解程度控制不够仍副产氟代苯甲酸，另外氟代苯腈中若残留脱卤副产物，在水解后很难从目的产物中分离，以上因素使得氟代苯甲酰胺产品质量和收率还不能达到令人满意的结果。

发明内容

为了解决氟代苯甲酰胺化合物制备方法中存在的缺陷、尤其是氟代苯甲酰胺产品中存在不同程度的副产物超标等问题，以满足市场对高品质氟代苯甲酰胺的需求，本发明的发明人对现有技术不断进行更精益的研究和改进，提出了一种新的氟代苯甲酰胺化合物的制备方法：首先开发出高选择性的氟代苯腈合成工艺，然后采用适宜的碱性水解工艺条件，由此制备高品质、高收率的氟代苯甲酰胺。

具体地，本发明的技术方案为：首先将具有结构通式[I]的卤代苯腈，在碱金属氟化物、非质子极性溶剂和相转移催化剂存在下加热回流发生邻和/或对位氟化反应，制备一个具有通式[II]的中间体(简称氟代苯腈)；将中间体[II]在催化剂量的碱存在下、于过氧化氢水溶液中水解，制备一个具有结构通式[III]、纯度大于99.5％为特征的氟代苯甲酰胺化合物。

式[I]中：X选自F、Cl、Br或NO₂，m是1～5的整数；其中至少有一个X为Cl或Br且位于氰基的邻位或对位；

式[II]和式[III]中：F位于氰基的邻位或对位，n是1～5的整数；X选自F、Cl、Br或NO₂，m是1～5的整数。

为了实现制备高品质的氟代苯甲酰胺的目的，本发明的制备方法具体包括以下步骤：

1、结构如通式[I]的卤代苯腈，在碱金属氟化物、非质子极性溶剂和相转移催化剂存在下，于140～170℃发生邻和/或对位氟化反应，制备结构如通式[II]的氟代苯腈；所述的非质子极性溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺，溶剂的用量相对于卤代苯腈的摩尔比为1～5：1；所述的相转移催化剂选自冠醚、季铵盐或聚乙二醇，催化剂用量相对于卤代苯腈的摩尔比为0.01～0.2：1；所述的碱金属氟化物选自氟化钠、氟化钾或氟化铯，其用量相对于卤代苯腈中被置换卤原子的摩尔比为1～3：1。

2、将结构如通式[II]所示的氟代苯腈在催化剂量的碱存在下、于过氧化氢水溶液中35～40℃水解，制备具有结构通式[III]的氟代苯甲酰胺化合物；所述的碱选自10％～30％氢氧化钠水溶液，氢氧化钠的用量相对于中间体的摩尔比为0.01～0.2：1；所述的过氧化氢水溶液浓度为25～30％，用量相对于中间体的重量比为2～3：1。