专利名称：4－溴－5－氟－2－硝基甲苯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法。
背景技术：
4-溴-5-氟-2-硝基甲苯是一种多用途的有机中间体，目前尚无该化合物的合成报道。其结构式为 现有技术J.Chem.Soc.Chem.Commun.(11；1980；513-514)公开了一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的类似物4-溴-2-硝基甲苯的制备方法。以4-溴-甲苯为原料，硝酸/醋酸酐为硝化试剂，-40℃下反应，制备得到4-溴-2-硝基甲苯。该方法中，所得产物中付产物较多，分离提纯非常困难，反应需在-40□的低温进行，没有推广应用的价值。
Can.J.Chem.(64；1986，2382-2387)报道了4-溴-2-硝基甲苯的制备方法。以4-溴-甲苯为原料，硝化试剂为硝酸/三氟醋酸酐，0至-40℃下反应，制备得到4-溴-2-硝基甲苯。与上述方法类似，所得产物中付产物较多，分离提纯非常困难，由于采用三氟醋酸酐，价格高，总成本上升，工业化前景不理想。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法，以克服现有技术中反应付产物多，分离提纯困难，成本高的不足。
本发明的技术构思是这样的以4-溴-3-氟甲苯为原料，浓硫酸/发烟硝酸为硝化试剂，低温下硝化反应，分解，纯化，获得本发明所说的目标产物。
本发明的技术方案4-溴-3-氟甲苯，浓硫酸/发烟硝酸，低温下进行硝化反应，分解，用有机溶剂进行纯化，获得的目标产物本发明硝化反应的温度是-10-10℃，反应0.5-3小时，特别是0-5℃，反应1小时。
本发明的分解温度控制在0℃以下。
本发明所使用的纯化溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙醚、苯中的一种或一种以上，特别优选正己烷。
按照本发明，反应原料与硝化试剂的质量比是1.0∶10.0-20.0，硝化试剂浓硫酸与发烟硝酸的体积比是1.0-20.0∶1.0纯化时反应产物与纯化溶剂的质量比是1.0∶1.0-5.0。
本发明的化学反应方程式如下 用本发明制备方法得到的4-溴-5-氟-2-硝基甲苯纯化后，纯度达到98％(HPLC)以上，产率为50-70％，熔点为53-55℃。
本发明所使用的原料4-氨基-3-氟甲苯可按J.Org.Chem.7，1961，3353报道的方法由3-氟-4-硝基甲苯在醋酸水溶液中，用铁粉还原制备得到。
本发明与现有技术相比较，操作条件简单，操作过程可控性强，原材料成本低，产品纯度好，质量稳定，适于工业化生产。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明本发明，但实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中，保持温度0-5℃，将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸95mL混合，在该温度下慢慢滴加发烟硝酸7ml，搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解，0℃以下，用浓氨水调至PH＝8-9，过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷30ml重结晶纯化，得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯14.2g。熔点53-55℃，纯度98.3％，得率70％。
实施例2在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中，保持温度0-5℃，将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸95ml混合，在该温度下慢慢滴加发烟硝酸7ml，-10-10℃搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解，0℃以下，用浓氨水调至PH＝8-9，过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷30ml重结晶纯化，得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯13.2g。熔点53-55℃，纯度98.2％，得率65％。
实施例3在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中，保持温度0-5℃，将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸80ml混合。在该温度下慢慢滴加发烟硝酸6ml，0-5℃搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解，0℃以下用浓氨水调至PH＝8-9，过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷40ml重结晶纯化，得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯12.2g。熔点53-55℃，纯度98.2％，得率60％。
实施例4在带有搅拌、温度计、滴液装置的250ml三口烧瓶中，保持温度0-5℃，将4-溴-3-氟甲苯18.9g(0.1mol)与浓硫酸100ml混合。在该温度下慢慢滴加发烟硝酸10ml，0-5℃搅拌反应1小时。将反应液倒入冰水中分解，0℃以下用浓氨水调至PH＝8-9，过滤得到的固体水洗、干燥。用正己烷30ml重结晶纯化，得黄色产品4-溴-5-氟-2-硝基甲苯13.8g。熔点53-55℃，纯度98.4％，得率为68％。
权利要求
1.一种4-溴-5-氟-2-硝基甲苯的制备方法，其特征在于以4-溴-3-氟甲苯为原料，以浓硫酸/发烟硝酸为硝化试剂，-10-10℃下硝化反应0.5-3小时，低温分解，纯化，获得本发明的目标产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于硝化反应的温度为0-5℃，反应1小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于分解温度为0℃以下。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于纯化使用的有机溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙醚、苯中的一种或一种以上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于纯化使用的有机溶剂为正己烷。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于硝化试剂浓硫酸与发烟硝酸的体积比为1.0-20.0∶1.0。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于原料与硝化试剂的质量比为1.0∶10.0-20.0。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于纯化时反应产物与有机溶剂的质量比为1.0∶1.0-5.0。
全文摘要
本发明公开了一种4－溴－5－氟－2－硝基甲苯的制备方法。以4－溴－3－氟甲苯为原料，浓硫酸/发烟硝酸为硝化试剂，低温下硝化反应，分解，纯化，获得本发明所说的目标产物。纯度达到98％以上，得率50－70％，熔点53－55℃。本发明与现有技术相比较，操作条件简单，操作过程可控性强，原材料成本低，产品纯度好，质量稳定，适于工业化生产。
文档编号C07C205/00GK1623975SQ20031010903
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月3日 优先权日2003年12月3日
发明者詹家荣, 廖本仁, 徐军, 袁振文 申请人:上海化学试剂研究所