芳香族氟化物----2 -溴-4-氟甲苯

背景及概述

近年来国外芳香族氟化物发展迅速，主要用作医药、农药等具有生理活性化合物的合成，由于氟原子的引入可增强药效，并使其具有持续性、降低副作用等优点。因此，含氟医药和农药的研究开发十分活跃，并逐步商品化，含氟医药和农药的广泛开发和应用，使得含氟芳香族化合物的种类迅速增加，目前已达数百种，产量也迅速提高。

我国近年来含氟芳香族化合物的开发、生产、出口也进步迅速，阜新市是含氟芳香族化合物的生产基地，近年来针对国内、国际市场开发了许多产品，2 -溴-4-氟甲苯就是其中一例。2-溴-4-氟甲苯是含氟医药合成的中间体。也多用于合成2-溴-4-氟苯甲酸。

制备

芳香族氟化物2 -溴-4-氟甲苯的合成方法较多。以对甲苯胺为原料，经过氟化、溴化、精馏提纯来制取2-溴-4-氟甲苯。该路线看起来简单，但在实验过程中发现，该产品的收率较低，产物难以分离，产品的纯度难以达到99%以上，使产品的制造成本增大，不利于工业化大生产[1]。

以对硝基甲苯为原料合成2-溴 -4-氟甲苯该方法是以对硝基甲苯为原料，经过溴化、还原、氟化、精馏来制取2-溴-4-氟甲苯。该路线看似复杂，但操作可行，经过实验证明，该合成路线原料易得，产品纯度高(≥99%)，产品制造成本不高，利于工业化大生产，故主要对该方法进行了实验研究。

图1 2 -溴-4-氟甲苯的合成反应式

实验操作：

溴化

1000ml 三颈烧瓶中，投入 274g 对硝基甲苯，13g铁粉，加热，溶解后，在75~80℃剧烈搅拌下，在1~1.5h 内滴入400g 溴素，滴加结束后，保持在75~80℃温度下反应2h，收率为75.05%。

提纯

上述反应物中加入 400ml冰酯酸，加热至固体全溶，剧烈搅拌，冷却至 5℃。分离掉上层冰酯酸，加入 500ml1%醋酸溶液，加热至全溶，剧烈搅拌，冷却至室温，倒去上层废液，再用 1% NaOH 500ml 与固体加热，搅拌、冷却、滤出固体，水洗至中性。

还原

3000ml 三颈烧瓶中，投入 1500g H0、385g铁粉、55g盐酸，剧烈搅拌，升温至回流，30min 后分 3~4次加入350g粉碎的2-溴-4-硝基甲苯，每次间隔10min，回流反应保持5h，水汽蒸馏得2-溴-4-氨基甲苯，收率为74.7%。

氟化

500ml 三颈烧瓶中，加入 160ml 盐酸，在 10℃滴入74.5g2-溴-4-氨基甲苯，滴毕，保持15min，降温在 0℃以下，加入 NaNO₂ 溶液(30gNaNO₂+45g H，O)滴毕，保持 20min，加入46% HBF110g，吸滤、水洗醇洗，干燥、热解、水汽蒸馏，精馏得99%的2-溴-4-氟甲苯，收率为50%。

实验结果及讨论

(1)经过实验证明，溴素滴加时间控制在1~1.5h为宜，温度控制在 75~80℃。

(2)提纯中加冰未见明显变化，故不须加冰，可直接用水洗涤。

(3)冰醋酸的用量控制 400~450ml 为宜。(4)该路线工艺成熟，适用于工业化大生产。

参考文献

[1]Journal of Organic Chemistry, , vol. 28, p. 1759 - 1762