制备3-氯三氟甲苯是一个复杂而具有挑战性的过程，本文将探讨不同的合成策略，旨在为头孢他啶的制备提供系统化的指导和方法论。
背景：3-氯三氟甲苯在化学工业上是一种十分重要的中间体，广泛应用于合成染料、颜料、医药和农药。目前,工业上生产3-氯三氟甲苯的方法是通过三氟甲苯硝化、加氢还原、氯化、或间氯甲苯氯化、氟化得到。这些方法可以得到纯度较高的3-氯三氟甲苯,但合成路线长,工艺复杂,生产成本较高,环境污染严重。
合成：
1. 方法一
利用三氟甲苯为原料经氯化反应制备了3-氯三氟甲苯。具体步骤：将三氟甲苯和一定量的三氯化铁放入四口烧瓶中,开动搅拌,打开Cl2钢瓶,经毛细管流量计计量。升温至所需的温度,反应一定的时间后关闭Cl2钢瓶,停止搅拌,静置,待冷却到室温后,过滤除去三氯化铁,滤液用氢氧化钠中和。
利用正交设计试验分析了反应时间、反应温度、催化剂用量及Cl2用量等因素对3-氯三氟甲苯收率的影响,并得到最佳工艺条件:反应时间10h、反应温度20℃、催化剂用量1.5%(占总反应物料量的质量分数)、Cl2摩尔数为三氟甲苯的2.0倍。最佳条件下3-氯三氟甲苯的平均收率为78.53%。
2. 方法二
专利CN 111848332 A公开了一种3-氯三氟甲苯新的合成工艺，其特征在于，所述包括以下步骤： S1、称取各组份：按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、环己烷、三乙胺、水和雷尼镍，以及将上述各组份依次置入的高压釜中； S2、置换处理：氮气置换，氢气置换； S3、温度控制：缓慢升温至一定温度，以及控制温度在预设范围内； S4、取样分析实验数据：在预设氢气压强条件下，反应一段时间后，取样分析，获取不同含量的3-氯三氟甲苯、对氯三氟甲苯和三氟甲苯，以及控制对氯三氟甲苯的比例； S5、静置分层：静置分层，下层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到一定PH，分的下层三乙胺套用； S6、精馏：上层有机层为产物，经过脱溶得环己烷套用，继续精馏，可得高纯度的3-氯三氟甲苯和三氟甲苯，合计相应比例的收率； S7、重复实验：经过多次反复实验，每次补加相同比例的催化剂，催化剂能保持持续的活性。
该发明用3，4-二氯三氟甲苯为原料，因三氟甲基对苯环上不同位置氯的影响不同，在高效催化剂下，加氢时，会有比较高的选择性；以环己烷、乙醇、三氟甲苯为溶剂，三乙胺、氢氧化钾为缚酸剂，用雷尼镍、钌碳、钯碳为催化剂，通入氢气压力0.5~2.0MPa范围内，温度于60~100℃范围内，加氢脱氯后，经过脱除溶剂，经过精馏分离提纯，3-氯三氟甲苯含量达到99%以上的新方法。
3. 方法三
选择了以间甲苯胺为原料，经重氮化，卤代、光氯化、氟化而合成该产品，反应方程式如下：
(1)该工艺路线避免了同分异构体的分离得到了高纯度的3-氯三氟甲苯。(2)该工艺路线原料易得，操作简单，对设备的要求不复杂，是一条比较好的工业化路线。
参考文献：
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