一氯二氟乙酰氯及其衍生物的制備及應(yīng)用

趙衛(wèi)娟 徐衛(wèi)國 劉毓林 張勇耀 韓國慶

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

0 前言

一氯二氟乙酰氯CClF2COCl，CAS No 354-24-5，分子量 148.9，沸點(diǎn)約 25 ℃，密度 1.612 g/cm3，易水解，在空氣中發(fā)煙，易溶于有機(jī)溶劑，一氯二氟乙酰氯及其衍生物，如一氯二氟乙酸、一氯二氟乙酸酯等，常用作醫(yī)藥及農(nóng)藥中間體。

1 一氯二氟乙酰氯及其衍生物的制備方法

1.1 以二氟二氯乙烯為原料制備一氯二氟乙酰氯

Braun等報(bào)道了二氟二氯乙烯光氧化法制備一氯二氟乙酰氯[1]，二氟二氯乙烯（CF2=CCl2）與氧氣，在氯氣的存在下，通過λ≥280 nm的光引發(fā)，發(fā)生光氧化反應(yīng)，該反應(yīng)采用氣相連續(xù)反應(yīng)，以高選擇性及高收率的制備一氯二氟乙酰氯。

Hoechst公司專利[2]報(bào)道了，在紫外燈的照射下，二氟二氯乙烯（CF2=CCl2）與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)溫度120℃～130℃，停留時(shí)間9 min，一氯二氟乙酰氯的收率為80%。Joanna等[3]報(bào)道了二氟二氯乙烯在三氟甲基次氟酸CF3OF的存在下，與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，得到一氯二氟乙酰氟，在一定的壓力、溫度下，CF3OF產(chǎn)生CF3O自由基，進(jìn)一步與二氟二氯乙烯反應(yīng)得到一氯二氟乙酰氯，同時(shí)產(chǎn)生光氣、氟光氣及二氟二氯環(huán)氧乙烷，反應(yīng)機(jī)理如下：

1.2 以1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）為原料制備一氯二氟乙酰氯

Rudolph等報(bào)道了 1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）光氧化法制備一氯二氟乙酰氯[4]，1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）與氧氣發(fā)生光化學(xué)氧化反應(yīng)連續(xù)制備一氯二氟乙酰氯，該反應(yīng)無需加入氯氣，R122與氧氣以1:2.2的摩爾比連續(xù)通入光化學(xué)反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度100℃，引發(fā)光源為高壓汞蒸氣燈，反應(yīng)產(chǎn)物為一氯二氟乙酰氯，氯化氫，光氣，氟光氣等，R122轉(zhuǎn)化率達(dá)到89%，粗產(chǎn)物經(jīng)過精餾得到高純的一氯二氟乙酰氯。

德國Hoechst公司專利報(bào)道了[2]，在氯氣存在下，在光引發(fā)下，1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）與氧氣發(fā)生光化學(xué)氧化反應(yīng)連續(xù)制備一氯二氟乙酰氯，反應(yīng)溫度120℃～130℃，R122的投料速度為140 g/h，氧氣的投料速度為28 L/h，氯氣的投料速度為0.5 L/h，反應(yīng)收率約82.7%。

蘇威公司報(bào)道了以R122為原料[5]，氯氣作為光敏劑，在λ≥280 nm的光引發(fā)下，與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，制備一氯二氟乙酰氯，R122預(yù)熱至150℃后進(jìn)料，R122與氧氣的進(jìn)料摩爾比為1：1.4，氯氣為R122的10%，反應(yīng)溫度為100℃，主產(chǎn)物為一氯二氟乙酰氯，同時(shí)產(chǎn)生少量的1,1-二氟-四氯乙烷（R112a），R122的轉(zhuǎn)化率為 99%，一氯二氟乙酰氯的選擇性為72%。

1.3 以1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷為原料氧化制備一氯二氟乙酰氯

Dieter報(bào)道了以1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷為原料氧化制備一氯二氟乙酰氯[6]，采用1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷(CF2ClCClBr2)為原料制備一氯二氟乙酰氯時(shí)，在硫酸汞的催化下，以65%的發(fā)煙硫酸為氧化劑，1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷氧化為一氯二氟乙酰氯，同時(shí)產(chǎn)生二氧化硫及溴，硫酸汞的用量為原料1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷的1%wt，發(fā)煙硫酸的用量與1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷的重量比為1:1，反應(yīng)溫度為50℃，一氯二氟乙酰氯的收率為79%。

1.4 以1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)為原料氧化制備一氯二氟乙酰氯

Kali Chemie Ag公司報(bào)道[7]了 1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)為原料氧化制備一氯二氟乙酰氯的方法，具體過程如下：在1 L的燒瓶中，加入5 mol三氧化硫，0.4 mol硫酰氯，0.25 mol硫酸，1 g的硫酸汞和硫酸亞汞，升溫至50℃，加入1.8 mol的三氧化硫及1.5 mol的1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷,加入完畢后，繼續(xù)反應(yīng)2 h，一氯二氟乙酰氯的收率為96.3%。同時(shí)報(bào)道了采用同樣的工藝，以1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷(CF2ClCFCl2)為原料，也可以以較高的收率制備一氯二氟乙酰氯。

Atochem Elf Sa公司報(bào)道了[8-10]1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)（R112a）在乙醇溶液中，與氧氣或空氣，由自由基引發(fā)劑如AIBN、AMBN引發(fā)，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到一氯二氟乙酰氯，然后，與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，“一鍋”制備一氯二氟乙酸乙酯，具體過程如下：在反應(yīng)器中加入1 05 g乙醇，45 g R112a的150 g乙醇溶液，加入自由基引發(fā)劑AIBN 0.72 g，升溫至65℃，攪拌下通入空氣，通入速度7 L/h，反應(yīng)15 h后，R112a的轉(zhuǎn)化率為73.4%，一氯二氟乙酸乙酯的收率為23%。

Halocarbon Prod Corp報(bào)道了[11]以1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)（R112a）為原料，與三氧化硫反應(yīng)制備一氯二氟乙酰氯，具體過程如下：在反應(yīng)器中加入712 g R112a，3 g硫酸汞，3 g硫酸亞汞，加熱回流，慢慢加入65%的發(fā)煙硫酸753 g，加入時(shí)間6 h，加完后繼續(xù)反應(yīng)1 h，一氯二氟乙酰氯的收率為94%。

1.5 以1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷（CClF2CHFCl R123a）為原料制備一氯二氟乙酰氯

旭硝子公司報(bào)道了[12]1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷（CClF2CHFCl，R123a）在少量水的存在下，與氧氣發(fā)生熱氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度優(yōu)選150℃～500℃，得到一氯二氟乙酰氯、一氯二氟乙酰氟及一氯二氟乙酸混合物，該混合物與水反應(yīng)，得到一氯二氟乙酸。

1.6 其他

Charles等人報(bào)道了[13]1,3-二氯-1,1,3,3-四氟丙酮熱解制備一氯二氟乙酰氯及四氟乙烯，選擇的熱解溫度范圍為500℃～750℃，原料的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到37%。

2 一氯二氟乙酰氯及其衍生物的應(yīng)用

2.1 用以制備吡唑甲酰胺類殺菌劑的中間體[14]

一氯二氟乙酰氯與乙烯酮反應(yīng)制備4,4-二氟-4-氯-3-氧代-丁酰氯，然后進(jìn)行酯化反應(yīng)生成相應(yīng)的4,4-二氟-4-氯-3-氧代-丁酸酯，進(jìn)一步經(jīng)過加氫脫氯還原生成4,4-二氟-3-氧代-丁酸酯，4,4-二氟-3-氧代-丁酸酯類，尤其是乙基酯，是化學(xué)合成中的重要的構(gòu)建模塊，如可以用于3-二氟甲基-4-吡唑-羧酸酯類，是制備吡唑甲酰苯胺殺真菌劑的中間體。

2.2 用以制備二氟代氮雜環(huán)丁酮類抗生素[15-18]

具有氮雜環(huán)丁酮結(jié)構(gòu)的天然的、非天然的化合物通?？梢杂米骺股兀瑢⒌s環(huán)丁酮中的亞甲基用二氟亞甲基替代后，試驗(yàn)證明具有更好的生物活性，二氟代氮雜環(huán)丁酮結(jié)構(gòu)的引入，則是采用一氯二氟乙酸酯或一溴二氟乙酸酯引入。

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