4-溴-2-氟-苄氰的制备

背景及概述

苯乙腈及其取代化合物是一种重要的精细化工中间体，应用于农药、医药、染料、香料等，下游产品包括辛硫磷、稻丰散、苯乙酸、青霉素和苯巴比妥等。4-溴-2-氟-苄氰英文名称：4-Bromo-2-fluorophenylacetonitrile，中文别名：2-氟-4-溴苯乙腈，CAS号：114897-91-5，分子式：C8H5BrFN，分子量：214.034，本品为白色至米色结晶粉末，密度：1.573g/cm3，沸点：281.2ºC at 760mmHg，熔点：52.8-53ºC。是一类重要的医药、化工中间体。

制备

方法一：

以4-溴-2-氟苄溴、氰化钾为起始物料经亲核反应制备4-溴-2-氟-苄氰[1]。其合成反应式如下图：

图1  4-溴-2-氟-苄氰合成反应式

4-溴-2-氟甲苯为起始物料，与N -溴代丁二酰亚胺，四氯化碳催化反应，制得化合物4-溴-2-氟苄溴，后和氰化钾反应得到化合物4-溴-2-氟-苄氰。

方法二：

也可由以4-溴-2-氟甲苯、液体氰化钠、四丁基溴化铵为起始原料，利用微通道反应器合成取代苯乙腈，该方法实现了苯乙腈的连续化工艺，解决了目前工业生产中间歇生产路线的操作繁琐、成本高的问题。

将四丁基溴化铵加入到30%氰化钠水溶液中，溶解后备用，将微通道反应器的进料管1 插入氰化钠与四丁基溴化铵混合溶液中，进料管2 插入密封的4-溴-2-氟甲苯溶液中，设置高低温循环装置温度为60℃，同时打开原料蠕动泵，将反应液以设定流量进入微通道反应器内，出料口出料得到两项反应液，有机相经水洗、精馏得到4-溴-2-氟-苄氰产品，纯度99.1%，水分0.07%。优化反应条件为：反应温度60 ℃，停留时间220 s，氰化钠与氯化苄摩尔比1.05:1。条件下所得产品纯度为99.1%，制备过程总收率为93.5%。

方法三：

在带搅拌装置的50 L 搪瓷反应釜内，加入4-溴-2-氟甲苯（85 mol）和 33% 氰化钠水溶液（111 mol），然后加入四丁基溴化铵进行氰化反应，在45 ℃反应约12 h，用气相色谱（GC）分析进行质量跟踪，控制有机相杂质小于3%，当99%以上氯苄已转化时结束反应，此时有机相和水相是分层的。氰化反应结束后，分层除去水相，有机相用水洗涤两次，再分层除去水相。然后在有机相中加入脱水剂无水氯化钙、无水硫酸钠，搅拌5～10 min 后，抽滤。在真空度0.099 MPa 下减压蒸馏，收集94～97 ℃馏分，得到4-溴-2-氟-苄氰，收率为91.81%。

参考文献

[1] Patent: EP1764075 A1, 2007 ;