一氯二氟乙酰氯及其衍生物的制备及应用

赵卫娟 徐卫国 刘毓林 张勇耀 韩国庆

（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，沸点约 25 ℃，密度 1.612 g/cm3，易水解，在空气中发烟，易溶于有机溶剂，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，常用作医药及农药中间体。

1 一氯二氟乙酰氯及其衍生物的制备方法

1.1 以二氟二氯乙烯为原料制备一氯二氟乙酰氯

Braun等报道了二氟二氯乙烯光氧化法制备一氯二氟乙酰氯[1]，二氟二氯乙烯（CF2=CCl2）与氧气，在氯气的存在下，通过λ≥280 nm的光引发，发生光氧化反应，该反应采用气相连续反应，以高选择性及高收率的制备一氯二氟乙酰氯。

Hoechst公司专利[2]报道了，在紫外灯的照射下，二氟二氯乙烯（CF2=CCl2）与氧气反应，反应温度120℃～130℃，停留时间9 min，一氯二氟乙酰氯的收率为80%。Joanna等[3]报道了二氟二氯乙烯在三氟甲基次氟酸CF3OF的存在下，与氧气发生氧化反应，得到一氯二氟乙酰氟，在一定的压力、温度下，CF3OF产生CF3O自由基，进一步与二氟二氯乙烯反应得到一氯二氟乙酰氯，同时产生光气、氟光气及二氟二氯环氧乙烷，反应机理如下：

1.2 以1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）为原料制备一氯二氟乙酰氯

Rudolph等报道了 1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）光氧化法制备一氯二氟乙酰氯[4]，1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）与氧气发生光化学氧化反应连续制备一氯二氟乙酰氯，该反应无需加入氯气，R122与氧气以1:2.2的摩尔比连续通入光化学反应器中，反应温度100℃，引发光源为高压汞蒸气灯，反应产物为一氯二氟乙酰氯，氯化氢，光气，氟光气等，R122转化率达到89%，粗产物经过精馏得到高纯的一氯二氟乙酰氯。

德国Hoechst公司专利报道了[2]，在氯气存在下，在光引发下，1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷（R122）与氧气发生光化学氧化反应连续制备一氯二氟乙酰氯，反应温度120℃～130℃，R122的投料速度为140 g/h，氧气的投料速度为28 L/h，氯气的投料速度为0.5 L/h，反应收率约82.7%。

苏威公司报道了以R122为原料[5]，氯气作为光敏剂，在λ≥280 nm的光引发下，与氧气发生氧化反应，制备一氯二氟乙酰氯，R122预热至150℃后进料，R122与氧气的进料摩尔比为1：1.4，氯气为R122的10%，反应温度为100℃，主产物为一氯二氟乙酰氯，同时产生少量的1,1-二氟-四氯乙烷（R112a），R122的转化率为 99%，一氯二氟乙酰氯的选择性为72%。

1.3 以1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷为原料氧化制备一氯二氟乙酰氯

Dieter报道了以1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷为原料氧化制备一氯二氟乙酰氯[6]，采用1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷(CF2ClCClBr2)为原料制备一氯二氟乙酰氯时，在硫酸汞的催化下，以65%的发烟硫酸为氧化剂，1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷氧化为一氯二氟乙酰氯，同时产生二氧化硫及溴，硫酸汞的用量为原料1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷的1%wt，发烟硫酸的用量与1,1-二氟-1,2-二氯-2,2-二溴乙烷的重量比为1:1，反应温度为50℃，一氯二氟乙酰氯的收率为79%。

1.4 以1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)为原料氧化制备一氯二氟乙酰氯

Kali Chemie Ag公司报道[7]了 1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)为原料氧化制备一氯二氟乙酰氯的方法，具体过程如下：在1 L的烧瓶中，加入5 mol三氧化硫，0.4 mol硫酰氯，0.25 mol硫酸，1 g的硫酸汞和硫酸亚汞，升温至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,加入完毕后，继续反应2 h，一氯二氟乙酰氯的收率为96.3%。同时报道了采用同样的工艺，以1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷(CF2ClCFCl2)为原料，也可以以较高的收率制备一氯二氟乙酰氯。

Atochem Elf Sa公司报道了[8-10]1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)（R112a）在乙醇溶液中，与氧气或空气，由自由基引发剂如AIBN、AMBN引发，发生氧化反应，得到一氯二氟乙酰氯，然后，与乙醇发生酯化反应，“一锅”制备一氯二氟乙酸乙酯，具体过程如下：在反应器中加入1 05 g乙醇，45 g R112a的150 g乙醇溶液，加入自由基引发剂AIBN 0.72 g，升温至65℃，搅拌下通入空气，通入速度7 L/h，反应15 h后，R112a的转化率为73.4%，一氯二氟乙酸乙酯的收率为23%。

Halocarbon Prod Corp报道了[11]以1,1-二氟-1,2,2,2-四氯乙烷(CF2ClCCl3)（R112a）为原料，与三氧化硫反应制备一氯二氟乙酰氯，具体过程如下：在反应器中加入712 g R112a，3 g硫酸汞，3 g硫酸亚汞，加热回流，慢慢加入65%的发烟硫酸753 g，加入时间6 h，加完后继续反应1 h，一氯二氟乙酰氯的收率为94%。

1.5 以1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷（CClF2CHFCl R123a）为原料制备一氯二氟乙酰氯

旭硝子公司报道了[12]1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷（CClF2CHFCl，R123a）在少量水的存在下，与氧气发生热氧化反应，反应温度优选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，该混合物与水反应，得到一氯二氟乙酸。

1.6 其他

Charles等人报道了[13]1,3-二氯-1,1,3,3-四氟丙酮热解制备一氯二氟乙酰氯及四氟乙烯，选择的热解温度范围为500℃～750℃，原料的转化率可达到37%。

2 一氯二氟乙酰氯及其衍生物的应用

2.1 用以制备吡唑甲酰胺类杀菌剂的中间体[14]

一氯二氟乙酰氯与乙烯酮反应制备4,4-二氟-4-氯-3-氧代-丁酰氯，然后进行酯化反应生成相应的4,4-二氟-4-氯-3-氧代-丁酸酯，进一步经过加氢脱氯还原生成4,4-二氟-3-氧代-丁酸酯，4,4-二氟-3-氧代-丁酸酯类，尤其是乙基酯，是化学合成中的重要的构建模块，如可以用于3-二氟甲基-4-吡唑-羧酸酯类，是制备吡唑甲酰苯胺杀真菌剂的中间体。

2.2 用以制备二氟代氮杂环丁酮类抗生素[15-18]

具有氮杂环丁酮结构的天然的、非天然的化合物通常可以用作抗生素，将氮杂环丁酮中的亚甲基用二氟亚甲基替代后，试验证明具有更好的生物活性，二氟代氮杂环丁酮结构的引入，则是采用一氯二氟乙酸酯或一溴二氟乙酸酯引入。

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