7657-09-2 / 2,5-二溴三氟化苯制備

背景及概述

溴代苯類(lèi)化合物是重要的有機(jī)合成中間體，被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥等功能化學(xué)品的合成。2,5-二溴三氟化苯中文別名：1,4-二溴-2-(三氟甲基)苯，英文名稱：2,5-Dibromobenzotrifluoride，CAS號(hào)：7657-09-2，分子式：C7H3Br2F3，分子量：303.902，密度：1.956 g/cm3，沸點(diǎn)：47 °C，熔點(diǎn)：49-51 °C(lit.)。

制備

鹵代反應(yīng)是化工合成反應(yīng)中重要反應(yīng)類(lèi)型之一，鹵代反應(yīng)通過(guò)在分子中引入鹵素可以增強(qiáng)分子的極性，進(jìn)而使烷烴 C-H 鍵得到活化。在眾多的鹵代反應(yīng)中，溴代的選擇性更好、產(chǎn)物活性更高。在化工合成領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。溴代試劑的選擇又是影響溴代反應(yīng)的關(guān)鍵因素。不同的溴化試劑存在著不同的問(wèn)題，有的溴代試劑反應(yīng)選擇性差，而活潑的化合物如酚、芳胺等芳環(huán)上發(fā)生溴代時(shí)，一般得到多溴代產(chǎn)物，常用溴代試劑主要包括：?jiǎn)钨|(zhì)溴，有機(jī)溴代試劑，過(guò)溴型季銨鹽和季磷鹽，四溴環(huán)酮，過(guò)溴化吡啶氫溴酸鹽，N-溴代丁二酰亞胺、二溴海因等。2,5-二溴三氟化苯的制備以三氟化苯為起始物料經(jīng)溴代反應(yīng)制得，合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 2,5-二溴三氟化苯合成反應(yīng)式

本文采用一種新的合成溴化劑，這種溴化劑為N,N-二甲基乙酰胺、氫溴酸、純溴素的 2∶1∶1型復(fù)合物。該溴化劑是一種溫和、選擇性高的溴化劑，當(dāng)它與芳基丙酮反應(yīng)時(shí)，溴能選擇性地取代α位的氫原子，反應(yīng)可停留在一元溴化階段。作者對(duì)溴代反應(yīng)的工藝條件進(jìn)行了研究。

實(shí)驗(yàn)操作

在反應(yīng)瓶中加入N,N-二甲基乙酰胺、40％氫溴酸溶液，攪拌，室溫滴加溴素，繼續(xù)攪拌，過(guò)濾，得雙（二甲乙酰胺基）三溴化氫固體。在裝有溫度計(jì)，冷凝管的250ml的三口燒瓶中，加入一定量的雙（二甲乙酰胺基）三溴化氫、三氟化苯、60ml甲醇，攪拌，室溫反應(yīng)2小時(shí)。旋干，殘液加入氯仿溶解，用水洗滌，有機(jī)層加入無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，減壓除去溶劑，經(jīng)硅膠柱層析色譜純化，得2,5-二溴三氟化苯。

結(jié)果與討論

投料物質(zhì)的量比對(duì)收率的影響

在其他反應(yīng)條件固定的情況下，我們考察了三氟化苯與溴化劑不同物質(zhì)的量比對(duì)反應(yīng)的影響，當(dāng)n（三氟化苯）∶n（溴化劑）＝1∶1時(shí)，收率較高，增大投料比，收率增加不明顯，考慮成本，選 n（三氟化苯）∶n（溴化劑 ）＝1∶1為宜。

溫度對(duì)反應(yīng)收率的影響

在一定范圍內(nèi)溫度升高有利于反應(yīng)。當(dāng)溫度在20℃時(shí)收率最高，但溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致副產(chǎn)物增多，使目標(biāo)產(chǎn)物的收率下降。

反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率的影響

在上述合成條件下，我們改變反應(yīng)時(shí)間，來(lái)考查其對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng) 2小時(shí)，產(chǎn)率最高。反應(yīng)產(chǎn)生的氫溴酸會(huì)部分溶解在甲醇中，加速酮的烯醇化，但延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生苯環(huán)溴代產(chǎn)物，使收率下降。

幾種溴化劑溴代效果比較

本文采用固體溴化劑雙 （二甲乙酰胺基 ）三溴化氫，操作簡(jiǎn)便、收率較高、副產(chǎn)物可回收利用、溴代反應(yīng)所用原料價(jià)格便宜、成本較低，比其他溴化劑更具優(yōu)越性。

結(jié)論

以新型溴化劑雙（二甲乙酰胺基）三溴化氫合成2,5-二溴三氟化苯類(lèi)化合物，具有原料廉價(jià)易得、收率高﹑反應(yīng)條件溫和、后處理方便等優(yōu)點(diǎn)，而且副產(chǎn)物N,N-二甲基乙酰胺可以回收循環(huán)再生利用。優(yōu)化的反應(yīng)條件為：n（三氟化苯）∶n（溴化劑 ）＝1∶1，反應(yīng)溫度為 20℃，反應(yīng)時(shí)間為 2小時(shí)，2,5-二溴三氟化苯收率88％。

參考文獻(xiàn)

［1］孫亞棟，劉方明，解正峰，等．N-（4-芳基-噻唑-2-基 ）-ω-（1Ｈ-苯并三唑-1-基 ）苯乙酮腙類(lèi)衍生物的合成［Ｊ］．有機(jī)化學(xué)，2005，25（4）：449-453．