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苯甲腈類化合物是重要的有機(jī)合成原料和中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、緩蝕劑及液晶材料方面有著廣泛的應(yīng)用。苯甲腈類化合物是有機(jī)化學(xué)中一類重要的物質(zhì)，可以水解制備酸，還原成胺，還能發(fā)生其他的反應(yīng)，是重要的有機(jī)合成中間體。苯甲腈類化合物在生產(chǎn)中應(yīng)用較多，有廣泛的應(yīng)用價值。氰基化反應(yīng)研究在國外起步較早，20世紀(jì)60年代，日本首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化制造苯甲腈技術(shù)。國內(nèi)的研究起步較晚，20世紀(jì)80年代以后才逐漸增多，先后開展了間苯二甲腈的合成工藝及催化劑的開發(fā)研究。苯甲腈類化合物的市場需求量很大，如何制備苯甲腈類化合物以滿足市場需求是當(dāng)前研究的一個熱點(diǎn)。4-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈，英文名稱：4-Bromo-2-(trifluoromethyl)benzonitrile，CAS：191165-13-6 分子式：C8H3BrF3N，分子量：250.015，密度：1.71g/cm3，沸點(diǎn)：239.7ºC at 760mmHg，熔點(diǎn)：43-44ºC。
以4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酸為起始物料，經(jīng)多步反應(yīng)制備。合成路線圖如下。
圖1 4-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈合成路線圖
在裝有電磁攪拌、回流裝置的 100 mL 圓底燒瓶中，依次加入4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酸、二氯甲烷、二氯亞砜，攪拌均勻后再滴加N,N-二甲基甲酰胺作為催化劑，60℃ 油浴反應(yīng)3.5小時，TLC 監(jiān)測反應(yīng)完全后，得到4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰氯，在減壓條件下將反應(yīng)液中的溶劑二氯甲烷和殘余的二氯亞砜蒸去后，將剩余物轉(zhuǎn)移至 25 mL 恒壓滴液漏斗中，與二氯甲烷混合均勻備用。
在裝有機(jī)械攪拌、 溫度計(jì)、 恒壓滴液漏斗的100 mL 三口燒瓶中， 加入25%的氨水和二氯甲烷，在冰鹽浴條件下混合均勻后，達(dá)到 -13℃。緩慢滴加 4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液，保持溫度在 10℃以下，15 min 滴加完畢。撤掉冰鹽浴，在室溫下反應(yīng) 1.5小時后，TLC 監(jiān)控反應(yīng)至完全，在減壓條件下蒸去多余的氨氣。再用濃鹽酸調(diào)節(jié) pH 至 4 后，抽濾，烘干，得到粗產(chǎn)物，不經(jīng)純化，直接用于下步反應(yīng)。
在裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)、恒壓滴液漏斗的50 mL三口燒瓶中，加入N,N-二甲基甲酰胺，在冰鹽浴條件下冷卻至-15℃ ，再緩慢滴加二氯亞砜，滴加完畢后，加入二氯乙烷。維持溫度 -13℃以下，分批加入4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺，原料加完后緩慢升溫至 85℃ ， 然后再攪拌 2 h ， TLC 監(jiān)測反應(yīng)至完全。 蒸餾回收溶劑二氯乙烷并除掉殘余的二氯亞砜后， 加入飽和食鹽水，再用乙酸乙酯萃取三次。有機(jī)層用飽和食鹽水洗滌三次，有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥，抽濾后得粗品，用乙腈重結(jié)晶后得4-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈。
由 4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酸合成4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺過程中，由酰氯制酰胺的后處理過程很關(guān)鍵。反應(yīng)完成后，需要在減壓條件下蒸掉剩余的氨，再調(diào)節(jié) pH 至 4 ，然后抽濾，烘干即可。 如果不抽走過量的氨，會在調(diào) pH 階段生成大量無機(jī)鹽氯化銨，影響后續(xù)反應(yīng)；如果生成了大量的氯化銨后，用水洗的方法除去，而產(chǎn)物4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺會溶于水，最后導(dǎo)致收率明顯降低。最后一步制備 4-溴-2-(三氟甲基)苯腈時，要在低溫下先混勻二氯亞砜和 DMF，再加入溶劑二氯乙烷，然后在低溫下分批加入4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺，進(jìn)行反應(yīng)。如果直接將所有反應(yīng)物混合，最終則只能生成少量目標(biāo)產(chǎn)物。
[1]CN200610038428.0