專利名稱：一種制備全氟烷基亞磺酰氯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備全氟烷基亞磺酰氯的方法，該氯化物被用作制備殺蟲劑和藥品的中間物質(zhì)。
背景技術(shù)：
全氟烷基亞磺酰氯是醫(yī)藥和農(nóng)藥工業(yè)所使用的重要化學品。制備全氟烷基亞磺酰氯包括兩相反應，如氟化鉀固體在極性溶劑和硫光氣中的反應。固液相反應需滿足臨界反應條件，才能發(fā)生反應，發(fā)生所需的轉(zhuǎn)化及提高產(chǎn)率。因此，固體與液體反應物的混合是制備工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

氟化物具有難于合成的特性。氟的反應性極差，難于或不可能直接制備成氟衍生物。制備氟衍生物的工藝包括鹵化物(一般是氯化物)反應，與無機氟化物(一般是堿金屬氟化物及氟化氫等)交換鹵素?，F(xiàn)有文獻發(fā)表于《俄國化學評論》(Russian Chemical Reviews) 1992年第61期第940-977
頁關(guān)于全氟烷基亞磺酰氯的評論。發(fā)表于《化學合成期刊》(Synthesis Journal) 1970年第11卷第561-562頁關(guān)于制備三氟甲烷亞磺酰氯的工藝，即在150°C下加熱氟化鈉、三氯甲基亞磺酰氯和四亞甲基砜的混合物。發(fā)表于《氟化學期刊》(Journal of Flourine Chemistry) 1997年第85期第169-172頁關(guān)于使用氟化鉀及硫光氣合成三氟甲烷硫醇鹽的報告。發(fā)表于《氟化學期刊》(Journal of Flourine Chemistry) 1999年第95期第171-176頁關(guān)于采用四甲基銨與硫光氣在低溫下反應以制備三氟甲烷硫醇鹽的方法。編號為2884453的美國專利申請所公布的制備含有三氟甲基硫醇基化合物的工藝。該工藝包括堿金屬氟化物與分子式為CSCln的硫代羰基氯進行反應，其中η在基本無水條件下等于2或4。編號為5087747的美國專利申請所公布的在溫度約18至120°C下，采用二(三氟甲基)二硫烷液體與氯在強酸環(huán)境中進行反應以制備三氟甲基亞磺酰氯的工藝。編號為6225505的美國專利申請所描述的生產(chǎn)三氟甲基硫代甲基苯衍生物的工藝，其中使用了氟化鉀及硫光氣。編號為274821的德國專利申請所公布的三氯甲基亞磺酰氯的工藝，該工藝使用鉻基催化劑與氟化氫在高溫、氣相條件下進行反應。該專利申請所公布的工藝包括在高溫下使用氟化氫，并指出該工藝存在固有危險和不安全，因為氟化氫在這樣的高溫下難以控制，因此該工藝不具商業(yè)吸引力。為此，需要開發(fā)一種制備全氟烷基亞磺酰氯的工藝，能夠簡單、高產(chǎn)、安全、方便地投入商業(yè)運營且費用不高。發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是提供一種制備三氟甲基硫代甲基苯衍生物的工藝。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備全氟烷基亞磺酰氯的工藝。本發(fā)明還有一個目的，就是提供一種改善反應條件的工藝，如反應溫度及采用特殊設(shè)計的研磨珠來進行固液相混合。本發(fā)明的另外一個目的是，提供一種制備全氟烷基亞磺酰氯的工藝，能夠簡單、安全、方便、容易地投入商業(yè)運營且費用不高。本發(fā)明再有一個目的就是，提供一種制備高產(chǎn)、高純度全氟烷基亞磺酰氯的工藝。發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種制備全氟烷基亞磺酰氯的工藝；所述工藝包括以下步驟a.反應生成如下分子式[I]的化合物
權(quán)利要求
1.一種制備全氟烷基亞磺酰氯的工藝；所述工藝包括以下步驟 a.反應生成如下分子式[I]的化合物
2.在權(quán)利要求I所述的工藝中，芳香基團至少選自芳烴、雜環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴之一。
3.在權(quán)利要求2所述的工藝中，芳烴至少選自苯、甲苯、ο,p，m-二甲苯、二苯甲酮、取代二苯甲酮、苯乙酮、取代苯乙酮、三甲苯、四甲苯和五溴甲苯之一。
4.在權(quán)利要求2所述的工藝中，雜環(huán)芳烴至少選自呋喃、吡啶、吡嗪、咪唑、吡唑、惡唑和噻吩之一。
5.在權(quán)利要求2所述的工藝中，多環(huán)芳烴至少選自萘、蒽和菲之一。
6.在權(quán)利要求I所述的工藝中，鹵素至少選自氟、氯、溴和碘之一。
7.在權(quán)利要求I所述的工藝中，以分子式[I]表示的化合物選自鄰氯氯芐、4-氯甲基甲烷二氧苯、I-氯甲基萘、二 -2，4-氯甲基甲苯與三-2，4，6-氯甲基甲苯和二 -9，10-氯甲基蒽。
8.在權(quán)利要求I所述的工藝中，氟化物選自氟化鉀、氟氫化鉀、氟化鈉、四甲基氟化銨和芐基三甲基氟化銨。
9.在權(quán)利要求I所述的工藝中，在步驟a中采用的溶劑選自乙腈、二氯甲烷、環(huán)丁砜和四氯化碳。
10.在權(quán)利要求I所述的工藝中，在步驟a中采用的溶劑是乙腈。
11.在權(quán)利要求I所述的工藝中，三氟甲基硫代甲基苯衍生物選自鄰氯芐基三氟甲基硫醚、3，4- 二氧甲基芐基三氟甲基硫醚、I -萘甲基三氟甲基硫醚、甲苯-二 -2，4-甲基三氟甲基硫醚、甲苯-三-2，4，6-甲基三氟甲基硫醚和蒽-二 -9，10-甲基三氟甲基硫醚。
12.在權(quán)利要求I所述的工藝中，在步驟e中采用的溶劑是二氯甲烷。
13.在權(quán)利要求I所述的工藝中，三氟甲基硫代甲基苯衍生物的分解溫度范圍大約是-5 至 10°C。
14.在權(quán)利要求I所述的工藝中，全氟烷基亞磺酰氯是三氟甲基亞磺酰氯。
15.在權(quán)利要求I所述的工藝中，全氟烷基亞磺酰氯的產(chǎn)率大于96%。
16.在權(quán)利要求I所述的工藝中，研磨珠選自玻璃珠、砂珠、不銹鋼珠、鈦珠和氧化鋯珠。
17.在權(quán)利要求I所述的工藝中，研磨珠的尺寸范圍大約是O.5至10毫米。
18.在權(quán)利要求I所述的工藝中，研磨珠的尺寸范圍大約是O.5至3毫米。
19.在權(quán)利要求I所述的工藝中，反應過程中所采用研磨珠的量比是O.25至I公斤比每摩爾以分子式[I]所表示化合物。
20.在權(quán)利要求I所述的工藝中，研磨珠的形狀可以是球形、橢圓和圓形。
21.在權(quán)利要求I所述的工藝中，所使用氟化物的摩爾比大約是3.6至6. O摩爾比每摩爾以分子式[I]所表示化合物。
22.在權(quán)利要求I所述的工藝中，所使用硫光氣的摩爾比大約是I.2至2. O摩爾比每摩爾以分子式[I]所表示化合物。
23.一種制備全氟烷基亞磺酰氯的系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括 a.反應器，其中包括 i.方便反應物進入反應器的入口部件； .方便最后產(chǎn)品送出反應器的出口部件； iii.裝于反應器內(nèi)、用來混合反應物的攪拌器部件； iv.防止反應物過熱的冷卻部件； V.裝于反應器內(nèi)、用來測量和指示反應物混合后溫度的測溫及指示部件；以及 vi.測量反應器內(nèi)所產(chǎn)生壓力的壓力表。
b.輸送反應器內(nèi)混合物的泵；以及 c.粉碎來自齒輪泵的混合物的磨粉機。
其中，所述已粉碎的混合物進入反應器做進一步的混合；以及 其中，所述經(jīng)陸續(xù)混合形成的最后產(chǎn)品從反應器的出口部件中出來。
24.在權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)中，磨粉機是一種珠磨機，所述珠磨機裝有許多研磨珠，用于粉碎來自泵的所述混合物。
全文摘要
一種制備全氟烷基亞磺酰氯的工藝；所述工藝包括i)反應生成如下分子式[I]的化合物其中R表示帶有或不帶有取代基的芳香基團；R′表示鹵素，具有至少一種氟化物及硫光氣于一種溶劑中以生成反應物質(zhì)；ii)借助研磨珠研磨反應物質(zhì)，以獲得含有三氟甲基硫代甲基苯衍生物的混合物；iii)從混合物中分離出三氟甲基硫代甲基苯衍生物；iv)蒸餾三氟甲基硫代甲基苯衍生物以獲得純?nèi)谆虼谆窖苌?；v)將三氟甲基硫代甲基苯衍生物溶解于溶劑中，溶劑選自二氯甲烷、甲苯、苯、二氯乙烷、單氯苯、四氯化碳、鄰二氯苯和三氯苯；以及vi)通入溫度約-10至30℃的氯氣，透過選擇性氯解來分解三氟甲基硫代甲基苯衍生物，獲得全氟烷基亞磺酰氯產(chǎn)品。
文檔編號C07C319/14GK102791683SQ201080060610
公開日2012年11月21日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者克基·霍爾穆斯吉·阿加爾達 申請人:克基·霍爾穆斯吉·阿加爾達