2,3-二氟三氟甲苯的合成与应用

2025/7/11 10:12:56 作者:风华

简述

2,3-二氟三氟甲苯是一种分子式为C7H3F5,分子量为182.0907的化学物质,常温常压下表现为无色透明液体,易燃,对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用。实验测定该化合物的部分物性数据如下:密度约为1.386 g/cm3,沸点为115.93 ℃,闪点为30.28 ℃。

2,3-二氟三氟甲苯.jpg

合成工艺

专利号CN104693080a中以2,3-二氯三氟甲苯为原料制备2,3-二氟三氟甲苯,单次收率约30%左右,其主要存在的问题为:2,3-二氟三氟甲苯生产过程中需250-300℃高温反应20h会分解产物及溶剂,单釜收率约30%,工业化产生大量的废气且此步原料成本较高。

为了弥补现有技术中2,3-二氟三氟甲苯生产工艺的不足之处,研究人员通过对传统工艺优化,提供了一种工业化制备2,3-二氟三氟甲苯的连续生产方法具体步骤如下:

(1)光氯化制备2-氯-3-氟-三氯甲苯:

将2-氯-3-氟-二氯甲苯加入到光氯化反应釜中,在紫外光源引发条件下升温至130℃,通氯气,GC追踪至2-氯-3-氟-二氯甲苯含量小于1wt%时停止反应,得2-氯-3-氟-三氯甲苯;

(2)氟化制备2-氯-3-氟-三氟甲苯:

将2-氯-3-氟-三氯甲苯转入氟化反应釜中,降至室温,加入无水氟化氢,2-氯-3-氟-三氯甲苯与无水氟化氢摩尔比为1:9~12,然后升温至85℃,压力稳定在2.2mpa后反应3~4h,低温冷凝回收氟化氢,然后蒸馏收集179~181℃馏分,得2-氯-3-氟-三氟甲苯;

(3)氟代制备2,3-二氟三氟甲苯:

向氟代反应釜中加入DMI、喷雾干燥氟化钾、18-冠醚-6和甲苯,减压蒸馏收集甲苯与水的共沸物,馏分清澈后使用干燥后的高纯氮气恢复常压,投入2-氯-3-氟-三氟甲苯升温至230℃后反应8h,减压精馏,0.01~0.02mpa收集44~46℃馏分2,3-二氟三氟甲苯。

该方法反应条件温和、后处理简单,成本低、生产效率高,具有很好的环保和经济效益,更加适用于工业化生产。此外,合成过程应用成本更加低廉的间甲苯胺,通过以氟化氢为溶剂重氮化反应,将较难反应的三号位取代,大大提高了产物效率,降低了反应成本,并避免在苯环卤素氟代试验中因高温反应产生的大量废气[1]。

应用

2,3-二氟三氟甲苯是苯磺酰胺和苯磺酰脲类除草剂的中间体原料,其中磺酰胺类除草剂五氟磺草胺可由2,3-二氟三氟甲苯与硫醇反应并氧化氯代生成苯磺酸,与二氟乙醇反应后再与2-氨基-5,8-二甲氧基-[1,2,4]三唑并-[1,5-c]嘧啶缩合而成。以所得五氟磺草胺,氯氟吡啶酯,异恶草松按一定比例复配可得一种用于禾本科杂草,阔叶杂草以及莎草科杂草防除的除草组合物。该除草组合物具有显著的增效作用,可以有效降低活性成分的使用剂量,减少环境污染,并且田间观察对作物安全[2]。

参考文献

[1]赵皓,邢茂源,李飞.一种工业化制备2,3‑二氟三氟甲苯、3,4‑二氟苯腈的连续生产方法:CN201710601116.4[P].

[2]吴秀娟,黄自云,许红妍.一种含氯氟吡啶酯,五氟磺草胺和异恶草松的除草组合物.CN202211693088.0.

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