3,4-二氯苯腈是一种重要的化合物,其含量测定和应用在医药和农药等领域具有重要意义。
背景:3,4-二氯苯腈是一种重要的中间体,可用于合成多种医药、染料及液晶材料,同时也可以用于合成选择性除草剂氰氟草酯。氰氟草酯是国际 公认的优良水稻除草剂,常用作水稻的选择性除草剂,研究还表明对移栽和直播水稻相当安全。目前,合成3,4-二氟苯腈的方法有很多,对比文献发现,其中最具经济性的路线是通过卤素交换氟化合物,采用3,4-二氯苯腈为原料,在高沸点非质子极性溶剂和相转移催化剂存在下进行高温氟化反应,反应产率较高,而且使用的原料 3,4-二氯苯腈来源丰富,整个工艺只需一步即可完成,是大规模工业化生产的合适工艺。
1. 测定:
目前合成方法有采用3,4-二氯苯腈为原料,通相转移催化制备,由此沈阳等人建立了反应过程中同时测定3,4-二氟苯腈和3,4-二氯苯腈的高效液相色谱定量分析方法。以C18色谱柱为分离柱,70%甲醇水溶液为流动相;紫外检测波长设定为210 nm,可以实现反应液中这两种物质的同时检测。3,4-二氟苯腈和3,4-二氯苯腈的最低检出浓度分别为0.04和0.03μg/mL,线性范围分别为0.1~500和0.1~100μg/m L,方法的回收率为92%~ 106%,相对标准偏差(RSD)为1.0%~2.5%。此外,进一步考察C18 SPE小柱富集微量3,4-二氯苯腈的方法,可以实现 3,4-二氟苯腈粗品中3,4-二氯苯腈的含量分析,自制的3,4-二氟苯腈样品中,3,4-二氯苯腈的含量为0.2%,加标回收率为97%。
2. 应用:
(1)合成4-(2'-氟-4'-氰基苯氧基)苯酚
4-(2'-氟-4'-氰基苯氧基)苯酚是合成苯氧丙酸类高效除草剂的重要中间体。以3,4-二氟苯腈和对羟基苯甲醚为主要原料,首先合成4-(2'-氟-4'-氰基苯氧基)苯甲醚,再经三溴化硼还原得到4-(2'-氟-4'-氰基苯氧基)苯酚。两步反应总收率为64%,产品纯度95.2%,克服了产量小、收率低的缺点。
(2)合成含氮杂环3,4-二氟苯腈衍生物2-氟-4-氰基苯肼
3,4-二氟苯腈中氟与水合肼进行亲电取代,生成2-氟-4-氰基苯肼,该反应条件温和,操作简便,易于进行,需注意水合肼的投料比以及体系中需有少量水存在(氟化氢)。
具体合成步骤:准确称取1.39 g(10 mmol) 3,4-二氟苯腈,量取10 mL乙腈和2 mL水,将3,4- 二氟苯腈溶于250 mL圆底烧瓶中,边搅拌边滴加2 mL(20 mmol)水合肼(1:1),加热到70℃,反应7 h,用薄层色谱检测反应进展情况。随着反应进行,溶液由无色转变为粉红色,等反应结束后,减压旋蒸掉乙腈,用5 mL水洗涤粉红色沉淀,每次洗涤结束后减压旋蒸掉水,直至旋蒸器冷凝管中的冷凝水不再为粉红色为止,此时沉淀为橙黄色,再用大量去离子水多次洗涤并抽滤,目的为洗掉沉淀中的水合肼。最终的到粗产物2-氟-4-氰基苯肼,最优产率为74%(薄层色谱条件为:展开剂:二氯甲烷)。
参考文献:
[1]裴津泽. 二氟苯腈衍生物的制备与活性评价[D]. 青岛科技大学, 2023. DOI:10.27264/d.cnki.gqdhc.2023.000329
[2]沈阳,陈惠,曹旭妮. 高效液相色谱法测定3,4-二氟苯腈和3,4-二氯苯腈 [J]. 化学试剂, 2016, 38 (05): 433-436. DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2016.05.009
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