108-41-8 / 3-氯甲苯的合成方法及其在有機合成中的應(yīng)用

背景及概述^[1]

3-氯甲苯又叫間氯甲苯，是一種無色液體，主要用于制造農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料及過氧化物中間體和溶劑。3-氯甲苯是甲苯氯化生成鄰氯甲苯和對氯甲苯的副產(chǎn)物，但其含量非常低且分離困難，一般不通過甲苯氯化制備3-氯甲苯。

合成方法^[1]

以鄰氯甲苯為原料，對其進行異構(gòu)化制備3-氯甲苯。用工業(yè)級的鄰氯甲苯為反應(yīng)原料，分析純的甲苯和氯苯作為稀釋劑，與鄰氯甲苯按一定體積比混合均勻。鋼瓶N₂和H₂作載氣。異構(gòu)化反應(yīng)在石英管積分反應(yīng)器中進行，催化劑用量7～8克。新鮮催化劑在空氣中于500℃下活化1小時后，用N₂降至反應(yīng)溫度，恒溫后進料反應(yīng)。原料用超微量泵輸送，迅速氣化的試樣蒸氣由載氣連續(xù)帶入催化劑床層，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝按預(yù)定時間進行收集。催化劑（HZSM-5）結(jié)焦減活后，通空氣在500℃下再生2小時，然后再用于反應(yīng)。收集的液體產(chǎn)物用毛細管色譜儀分析。產(chǎn)物組成如下圖所示。

應(yīng)用領(lǐng)域^[2][3]

1.制備間苯氧基甲苯

將3-氯甲苯、苯酚鈉、氯化亞銅、8-羥基喹啉和聚二甘醇于反應(yīng)容器中常溫攪拌混合，并加熱至混合液溫度為130~140℃，然后保溫攪拌反應(yīng)8~9h，最后經(jīng)高真空減壓蒸餾，取100~110℃餾分，即得間苯氧基甲苯，其反應(yīng)方程式如下。該反應(yīng)以苯酚鈉和3-氯甲苯為原料在催化劑作用下一步反應(yīng)制備間苯氧基甲苯，間氯甲苯既是反應(yīng)物又是溶劑。

2.制備氫溴酸常山酮

氫溴酸常山酮即7-溴-6-氯-3-[3-（3-羥基-2-哌啶基）-2-氧代丙基]-4（3H）-喹啉酮，屬于天然生物堿，最早作為獸藥使用，在抗家禽球蟲病方面有獨特的功效。以3-氯甲苯為原料，三氯化鐵為催化劑，與溴丁烷及溴發(fā)生溴化反應(yīng)得到2，4-二溴-5-氯甲苯，通過高錳酸鉀、重鉻酸鉀或二氧化鎂將甲基轉(zhuǎn)變?yōu)轸然?，得?,4-二溴-5-氯甲苯酸，在氯化亞銅存在下與氨水或者氨氣反應(yīng)，選擇性將其鄰位溴氨化，得到2-甲基-4-溴-5-氯苯甲酸，再使用甲酰胺在DMF溶液中環(huán)化得到7-溴-6-氯-4（3H）-喹啉酮，最后與2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯縮合、水解、脫甲基，即制得氫溴酸常山酮。其反應(yīng)過程如下。

主要參考資料

[1] 趙振華, 林立炟. 鄰氯甲苯在 HZSM-5 沸石催化劑上常壓異構(gòu)化反應(yīng)的研究[J]. 催化學(xué)報, 1987, 8: 430-435.

[2] 景崤壁，林明，朱貴，間苯氧基甲苯的合成方法，CN 201010234546，申請日2010-07-19

[3] 毛中興，茅關(guān)興，金軍挺，氫溴酸常山酮的制備方法，CN 200410016161，申請日2004-02-04