[发明专利]一种对三氟甲基苯甲腈类化合物的合成方法

说明书

本发明涉及一种制备对三氟甲基苯甲腈类化合物的方法，所述对三氟甲基苯甲腈类化合物的结构式如式(I)所示，其中，X为选自硝基或卤素的基团；采用式(Ⅱ)所示的化合物在溴化钠或/和溴化钾的作用下与氰化亚铜反应制得；本发明采用价格低廉的催化剂，反应的转化率和选择性达到95％以上；且使得后续处理过程中无机盐和焦油易于分离，进而简化后处理工序，减少三废排出，适于工业化的大规模生产。

技术领域

本发明涉及农药化学领域，具体涉及一种对三氟甲基苯甲腈类化合物的制备工艺。

背景技术

异唑噁草酮(isoxaflutole)是羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶的抑制剂，属于苯甲酰异噁唑类除草剂，其作用原理是通过抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶的合成，导致酪氨酸的积累，使质体醌和生育酚的生物合成受阻，进而影响到类胡萝卜素的生物合成。

2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈是合成异唑噁草酮重要中间体。合成2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈有多种方法。专利文献1中公开了采用3-硝基-4-氟三氟甲苯作为原料合成2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的方法，反应过程中采用氰化钠或者氰化钾作为氰化试剂，不使用催化剂，但是反应只取得了中等的选择性，反应的最高收率也只有47％。

专利文献2中公开了采用氰化亚铜和3-硝基-4-溴三氟甲苯合成2-硝基-4-三氟甲基苯腈的方法，同样没有使用催化剂，反应选择性和转化率均可达95％，但是作为反应原料之一的3-硝基-4-溴三氟甲苯市场供应稀少，价格昂贵。专利文献2中还公开了在溴化锂存在下，以氰化亚铜为氰化试剂使2-硝基-4-氯三氟甲苯转化为2-硝基-4-三氟甲基苯腈的方法，但收率仅为81％

专利文献3中公开了以3-硝基-4-氯三氟甲苯和氰化亚铜作原料合成2-硝基-4-三氟甲基苯腈的方法，但是该反应要求以溴化锂为催化剂，在溴、溴化氢等溴化物源存在下进行。但是反应选择性只有90％，转化率只有77％，而且由于使用了强腐蚀性的溴素，不适于工业化生产。

专利文献4中公开了在溴化物以及四苯基溴化膦的存在下由3-硝基-4-氯三氟甲苯与氰化物反应制备2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的方案，但是由于使用了价格昂贵的四苯基溴化膦与溴化物作为催化剂，工业化成本仍然较高。CN105175282A公开了使用由溴化亚铜、溴化镍组成催化剂I和催化剂II与甲基咪唑离子液体共同催化2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的合成方法，但是由于采用离子液体为试剂，成本较高，不易工业化。

专利文献5采用3-硝基-4-氯三氟甲苯作为反应原料，溴化镍催化剂，氰化亚铜作氰化剂制备2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈，尽管反应转化率和选择性都取得了比较理想的效果。但是溴化镍价格较为昂贵，生产成本较高，不适于工业化生产。

专利文献6中公开了以3-硝基-4-氯三氟甲苯作为原料，亚铁氰化钾作为氰化试剂，氯化亚铜和溴化亚铜作为催化剂制备2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的方法，取得了较好的结果。但是反应时间较长，生产效率较低。

综上所述，专利文献1～6中记载的合成2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈或2-氯-4-三氟甲基苯甲腈的方法存在生产效率低下，转化率、收率或选择性不高或价格昂贵等问题。且对于反应所用的催化剂，一方面溴化亚铜，溴化镍等溴化物价格昂贵，生产成本偏高，难以市场化，另一方面溴化锂吸水能力非常强，常温放置非常容易吸水，除水较困难，容易产生各种副反应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：EP1000929

专利文献2：US4886936A

专利文献3：US6635780

专利文献4：CN104926691A

专利文献5：CN105175282A

专利文献6：CN102675151A

发明内容