农药中间体2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的合成
时间：2021-02-05 04:01:18 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯是重要的农药中间体，可用于生产农药杀菌剂（如噻呋酰胺）和农药除草剂等。目前，制备2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的工艺路线主要是选择2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸为原料，通过氯化得到。由于其具有毒性、腐蚀性，遇水易分解，国内2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的生产较少。高效、优异活性的酰胺类杀菌剂噻呋酰胺的专利保护期已到期，必将进一步带动重要中间体2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的市场需求。
2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的制备是由2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸与氯化试剂制得，常用的氯化试剂有氯化亚砜、三氯化磷、固体光气、光气等。选用三氯化磷作为制备2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的氯化试剂，可在微回流状态下，反应3—4h，转化率即可达90%以上。但副产物较多难分离，后处理产品损失较大，收率为70%。选用氯化亚砜为氯化试剂，在回流状态下，反应4—5h，转化率达到95%，收率为90%。尾气为含有二氧化硫和氯化氢的混合气体，较难处理，直接排放到大气中会产生较严重的污染，经碱水吸收处理会产生较多的含盐废水，同样会对环境造成影响。
采用光气做为氯化试剂，副产物只有二氧化碳和氯化氢，回收的氯化氢可作为盐酸使用，采用固体光气也得到和光气同样反应的效果。由于固体光气储存和运输都比较安全，采用滴加的方式，既保证了安全，工艺操作也更为简单。
笔者通过对几种常用氯化试剂的比较，确定了固体光气作为2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸制备2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的氯化试剂。实验过程中，通过对氯化试剂、反应溶剂、滴加时间等对反应有较大影响因素的考察，确定了优化反应条件，使得转化率达到了100%，收率达99%以上，同时进行了回收溶剂套用实验，经过一系列的实验，确定工艺操作简单易行、三废少、副产盐酸。
1 实验部分
1.1 反应方程式
1.2 买验步骤
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗以及尾气吸收装置的250mL四口烧瓶中，加入2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸，120mL二氯乙烷，升温至45℃，在2h内加入氯化试剂，升温至75℃，回流反应3h。蒸馏回收溶剂至没有溶剂采出为止，釜液即是目的化合物。
2 结果与讨论
2.1 氯化试剂对反应的影响
反应溶剂为120mL二氯乙烷，物料配比n（2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸）∶n（氯化试剂）=1∶1.1，其中n（2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸）∶n（固体光气）=1∶0.37，滴加时间均为2h，继续回流反应3h。其余的条件一致的情况下，考察了氯化试剂对反应的影响。
实验结果表明，不同的氯化试剂对产品的含量和收率都有比较明显的差别。通过平行实验确定光气和固体光气做为氯化试剂，产品的纯度和收率都较理想。但光气储存和运输都不便，易产生不安全隐患，而固体光气是固体，不存在泄漏的问题，储存也较为方便，反应过程中采用的是滴加的方式，工艺操作简单。最终确定了固体光气为氯化试剂。
2.2 反应溶剂对反应的影响
物料比n（2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸）∶n（固体光气）=1∶0.37，反应溶剂均为120mL，滴加时间为2h，回流反应3h，其他反应条件均保持一致，此条件下考察不同溶剂对反应的影响。
实验结果表明，当反应溶剂是二氯乙烷和乙腈时，产品的含量和收率都很高，基本属于定量反应，乙腈毒性较强、价格高；丙酮为溶剂时，反应体系的温度过低，固体光气无法完全热解离，反应收率不理想；甲苯做反应溶剂时，因甲苯沸点较高，热解离出来的光气不能有效冷凝利用，造成产品收率较低。从产品含量、收率、经济考虑，二氯乙烷为反应溶剂是较佳选择。
2.3 氯化试剂的滴加时间对反应的影响
固体光气遇热易分解产生光气，光气易逸出系统导致利用率低，因此需控制其滴加速度。物料比为n（2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酸）∶n（固体光气）=1∶0.37，反应溶剂均为120mL，回流反应3h，其他反应条件均保持一致，此条件下确定了适宜滴加时间；
实验结果表明，滴加时间对含量和收率影响明显，当滴加时间为2 h时，产品的含量和收率达到了峰值；滴加时间延长到3—4 h时，反应情况无明显变化。因此滴加时间控制在2 h较佳。
2.4 回收溶剂套用
实验条件同上，考察了溶剂套用次数对产品含量和收率的影响。
经计算结果表明溶剂的平均回收率为97.5%，使用回收溶剂作反应溶剂，产品的含量和收率都不受影响。
3 结论
通过条件实验，得出选用固体光气作为2—甲基—4—三氟甲基噻唑—5—甲酰氯的氯化试剂，溶剂为新鲜或回收的二氯乙烷，产品含量大于99.5%，收率大于99%以上，副产盐酸，已在试装置应用。
（摘自《精细化工中间体》2012）
