背景技术
苯甲酰异恶唑类除草剂(如异恶唑草酮、磺酰草吡唑等)是一类作用机理新型的光谱性除草剂,其为对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶抑制剂,通过抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶的合成,导致酪氨酸的积累,使质体醌和生育酚的生物合成受阻,进而影响到类胡萝ト素的生物合成。4-氰基-3-硝基三氟甲基苯则是制备异恶唑草酮、磺酰草吡唑的关键中间体之一。
目前,4-氰基-3-硝基三氟甲基苯的制备基本都是由4-卤代-3-硝基三氟甲苯与氰化物在催化剂的存在下反应制得(参见中国专利文献CN1359372A)。(1)以4-氟-3-硝基三氟甲苯为原料制备4-氰基-3-硝基三氟甲基苯的缺点在于:反应选择性和转化率均很差,导致收率极低。(2)以4-溴-3-硝基三氟甲苯为原科制备4-氰基-3-硝基三氟甲基苯的优点在于:反应选择性和转化率均较高；缺点则是:4-溴-3-硝基三氟甲苯价格昂贵且不易得到，导致生产成本较高,而且不适合工业化生产。(3)以4-氯-3-硝基三氟甲苯为原料制备4-氰基-3-硝基三氟甲基苯的优点在于:原料价廉易得；缺点则是:反应选择性和转化率同样不高,导致收率仍然较低。
针对4-氯-3-硝基三氟甲苯为原料的上述不足,中国专利文献CN101585783A公开了采用溴化镍作为催化剂,可以使反应选择性和转化率均提高到了95%以上。但是,溴化镍价格昂贵(40~50万/吨左右),导致生产4-氰基-3-硝基三氟甲基苯成本较高,仍然不适合工业化生产。
制备方法[1]
在装有温度计和脱水装置的500mL，反应瓶中加入90g的3-硝基-4-氯三氟甲苯(0.4mol)、100g的NMP、100g的甲苯、52.1g的溴化锂(0.6mol)以及1.8g的四苯基溴化膦，升温回流脱水至无水珠流出(约1h)后加入40.5g的氰化亚铜(0.45mol),常压蒸出甲苯至液温160℃,控温160℃反应3h。反应结束后,降至室温(0~40℃)加入浓盐酸100mL、水100mL,搅拌后加入150mL二氯甲烷萃取一次，分层，上层再加入100mL二氯甲烷萃取一次，合并二氯甲烷层,分别用盐酸和水洗涤一次后分层,有机层先常压回收二氯甲烷,再减压蒸出产品82g 4-氰基-3-硝基三氟甲基苯,纯度为96%(HPLC),收率为95%。
参考文献
[1]江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司. 2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制备方法:CN201510360451.0[P]. 2015-09-23.