7657-09-2 / 2,5-二溴三氟化苯制備

背景及概述

溴代苯類化合物是重要的有機合成中間體，被廣泛地應用于醫藥、農藥等功能化學品的合成。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：7657-09-2，分子式：C7H3Br2F3，分子量：303.902，密度：1.956 g/cm3，沸點：47 °C，熔點：49-51 °C(lit.)。

制備

鹵代反應是化工合成反應中重要反應類型之一，鹵代反應通過在分子中引入鹵素可以增強分子的極性，進而使烷烴 C-H 鍵得到活化。在眾多的鹵代反應中，溴代的選擇性更好、產物活性更高。在化工合成領域得到廣泛的應用。溴代試劑的選擇又是影響溴代反應的關鍵因素。不同的溴化試劑存在著不同的問題，有的溴代試劑反應選擇性差，而活潑的化合物如酚、芳胺等芳環上發生溴代時，一般得到多溴代產物，常用溴代試劑主要包括：單質溴，有機溴代試劑，過溴型季銨鹽和季磷鹽，四溴環酮，過溴化吡啶氫溴酸鹽，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溴代反應制得，合成反應式如下圖：

圖1 2,5-二溴三氟化苯合成反應式

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型復合物。該溴化劑是一種溫和、選擇性高的溴化劑，當它與芳基丙酮反應時，溴能選擇性地取代α位的氫原子，反應可停留在一元溴化階段。作者對溴代反應的工藝條件進行了研究。

實驗操作

在反應瓶中加入N,N-二甲基乙酰胺、40％氫溴酸溶液，攪拌，室溫滴加溴素，繼續攪拌，過濾，得雙（二甲乙酰胺基）三溴化氫固體。在裝有溫度計，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2小時。旋干，殘液加入氯仿溶解，用水洗滌，有機層加入無水硫酸鈉干燥過夜，減壓除去溶劑，經硅膠柱層析色譜純化，得2,5-二溴三氟化苯。

結果與討論

投料物質的量比對收率的影響

在其他反應條件固定的情況下，我們考察了三氟化苯與溴化劑不同物質的量比對反應的影響，當n（三氟化苯）∶n（溴化劑）＝1∶1時，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。

溫度對反應收率的影響

在一定范圍內溫度升高有利于反應。當溫度在20℃時收率最高，但溫度過高會導致副產物增多，使目標產物的收率下降。

反應時間對收率的影響

在上述合成條件下，我們改變反應時間，來考查其對反應的影響，結果發現，反應 2小時，產率最高。反應產生的氫溴酸會部分溶解在甲醇中，加速酮的烯醇化，但延長反應時間，發現產生苯環溴代產物，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，操作簡便、收率較高、副產物可回收利用、溴代反應所用原料價格便宜、成本較低，比其他溴化劑更具優越性。

結論

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化合物，具有原料廉價易得、收率高﹑反應條件溫和、后處理方便等優點，而且副產物N,N-二甲基乙酰胺可以回收循環再生利用。優化的反應條件為：n（三氟化苯）∶n（溴化劑 ）＝1∶1，反應溫度為 20℃，反應時間為 2小時，2,5-二溴三氟化苯收率88％。

參考文獻

［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 ）苯乙酮腙類衍生物的合成［Ｊ］．有機化學，2005，25（4）：449-453．