[发明专利]3－三氟甲基苯甲酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及3-三氟甲基苯甲酸的制备方法。

背景技术

3-三氟甲基苯甲酸是一种非常有应用价值的中间体，已广泛应用于农药、医药和精细化工领域。

美国专利(US305203，1962)揭示了用间卤代三氟甲苯为原料，进行格氏反应，再与二氧化碳作用，制备得到3-三氟甲基苯甲酸；但是，由于采用了格氏反应，因而导致此路线生产成本较高，且不利于大量生产。

中国专利(CN1356306)揭示了以间三氟甲基氯化苄为原料，在引发剂催化下发生氯化反应，接着在氢氧化钠稀溶液中进行水解反应，并用稀盐酸酸化后得到3-三氟甲基苯甲酸。上述方法的主要缺点在于：(1)原料较难获得，价格昂贵，(2)水解反应使用相当于间三氟甲基三氯甲基5倍摩尔量但浓度极稀的氢氧化钠溶液(2.5-10％)；然后再使用浓度很稀的稀盐酸(10％)酸化析出3-三氟甲基苯甲酸，由此造成碱、酸、水的用量很大，并且会产生大量废水，由此导致工业化成本很高，同时还会给工艺流程和废水处理造成了较大负担。

德国专利(DE3813452，1988)报道的方法是用间二三氟甲基苯为原料，用1.3摩尔量的30％发烟硫酸加热回流水解，以66％的收率获得3-三氟甲基苯甲酸；该方法的缺点是产生大量废酸，而且废水液中含大量氢氟酸，对设备材质要求严格，此外生成的副产品间二苯甲酸还影响产品纯度(产品纯度为97.5％)。

现有技术制备3-三氟甲基苯甲酸的成本高昂，并且产生了大量的废水废液，不利于大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料及生产成本经济，废水废料少，适合大规模商品化生产的制备3-三氟甲基苯甲酸的方法。

本发明提供了一种制备3-三氟甲基苯甲酸的方法，该方法包括以下步骤：使间三氯甲基三氟甲基苯在含锌催化剂和水的作用下，水解反应得到3-三氟甲基苯甲酸，其反应式如下所示：

在一个优选的实施方案中，所述含锌催化剂是选自乙酸锌、二水乙酸锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌、硫化锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌、碱式碳酸锌、氢氧化锌和氧化锌中的一种或多种。更优选是，所述含锌催化剂选自乙酸锌、二水乙酸锌或其组合。

在一个优选的实施方案中，所述催化剂的用量为间三氯甲基三氟甲基苯的0.1-50重量％。更优选是，所述催化剂的用量为间三氯甲基三氟甲基苯的1-10重量％。

在一个优选的实施方案中，所述水的用量为间三氯甲基三氟甲基苯的2-50倍摩尔量。更优选是，所述水的用量为间三氯甲基三氟甲基苯的2-10倍摩尔量。

在一个优选的实施方案中，所述水解反应温度在100-240℃的范围内。更优选是，所述水解反应温度在120-150℃的范围内。

在一个优选的实施方案中，间三氯甲基三氟甲基苯通过在催化剂的存在下使间二三氯甲基苯与氟化氢进行氟化反应而制得，其反应式如下所示：

更优选是，所述氟化反应的催化剂为五氯化锑。

优选是，所述氟化反应的催化剂用量是间二三氯甲基苯的0.05-5重量％；更优选是，所述催化剂的用量为间二三氯甲基苯的0.25-1.0重量％。

优选是，所述氟化反应的温度在30-120℃的范围内。更优选是，所述氟化反应温度在50-70℃的范围内。

优选是，所述氟化氢的用量是间二三氯甲基苯的2-4倍摩尔量。更优选是，氟化氢的用量是间二三氯甲基苯的2.8-3倍摩尔量。

优选是，通入所述氟化氢是分批的或一次性的。更优选是，以1.5倍摩尔量、1.0倍摩尔量和0.5倍摩尔量分三次通入氟化氢。

在一个优选的实施方案中，所述间二三氯甲基苯通过以间二甲苯为原料，以间二三氯甲基苯为溶剂，在引发剂或光引发的作用下与氯气反应制备而得，其反应式如下所示：

优选是，间二甲苯和间二三氯甲基苯的摩尔比为0.1-10:1。更优选是，间二甲苯和间二三氯甲基苯的摩尔比在0.5-5:1的范围内。再优选是，间二甲苯和间二三氯甲基苯的摩尔比在1-4:1的范围内。

优选是，所述引发剂是选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二环己腈和过氧化苯甲酰的一种或多种。

优选是，所述光引发采用紫外光进行。

优选是，所述氯气的用量是间二甲苯的6-12倍摩尔量。更优选是，氯气的用量是间二甲苯的6-8倍摩尔量。

优选是，所述氯化反应的温度在60-240℃的范围内。更优选是，氯化反应的温度在80-150℃的范围内。

具体实施方式