本文将介绍3-溴-4-氟硝基苯的合成方法，这对于理解该化合物的制备过程以及在化学合成等领域的应用具有重要意义。
背景：3-溴-4-氟硝基苯是重要的医药、农药中间体,其合成方法有对氟硝基苯法、邻溴氟苯法和2-氟-3-溴-5-硝基苯胺法。
对氟硝基苯法有3种:（1）以对氟硝基苯为原料与溴素在浓硫酸的条件下的反应,但产率不高,污染大;（2）以对氟硝基苯为原料与溴酸盐在浓硫酸作溶剂的条件下合成;上述两种方法都使用了对设备有腐蚀的浓硫酸;（3）以对氟硝基苯为原料与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)在醋酸条件下合成,相比较而言,NBS价格较1,3-二溴-5,5-二甲基海因(DBD-MH)高,且目标产物的收率较DBDMH作为溴代试剂时低;邻溴氟苯法是以邻溴氟苯为原料在浓硫酸、浓硝酸的条件下进行硝化反应合成的,原料本身价格较昂贵,而且会产生大量的酸性废水,对设备有一定的腐蚀;2-氟-3-溴-5-硝基苯胺法是以2-氟-3-溴-5-硝基苯胺为反应原料和氨气在溶剂甲醇的条件下合成的,原料价格昂贵, 而且使用的氨气具有刺激性恶臭味,使用不慎,会对人体造成伤害,因此,寻求一种反应条件温和、目标产物选择性高且具有一定实际应用前景的生产工艺是当前的主要研究目标。
合成优化：
1. 方法一：
无水醋酸是一种环境较为友好的化学试剂,对反应设备的要求低。利用无水醋酸代替浓硫酸作为溴代反应的溶剂,以对氟硝基苯和DB-DMH为原料来合成3-溴-4-氟硝基苯有着良好的应用前景。
采用无水醋酸作为溶剂,以对氟硝基苯为原料,1,3-二溴-5,5-二甲基海因(DBDMH)为溴代试剂,可合成3-溴-4-氟硝基苯。最佳反应条件为:n(对氟硝基苯):n(DBDMH)=1:0.51,以无水醋酸作溶剂,反应温度15℃,反应时间3 h,在此条件下3-溴-4-氟硝基苯的收率为98.7%。重复实验表明,该反应条件温和,反应易于控制,重复性好。具体步骤如下：
反应在冰水浴的四口烧瓶中进行。向反应瓶中加入一定量的对氟硝基苯和无水醋酸,搅拌下将混合物降温至适宜温度,分批加入DBDM H,加完后继续保温至反应结束,产物倒入冰水中,过滤,用乙酸乙酯重结晶,纯度99.0%(GC),熔点56～60℃。
2. 方法二：
用对氟硝基苯为原料,经N-溴代丁二酰亚胺溴代可制得3-溴-4-氟硝基苯。具体步骤如下：
将对氟硝基苯 (7.05 g,0.05 mol)和冰乙酸(15.0 g,0.25 mol)加至100 ml四颈瓶中,水浴控温于30～40℃,搅拌下分批加入NBS (9.34 g,0.053 mo l),加完后保温反应2 h。将反应物倒入冰水(500 ml)中,析出固体。抽滤,滤饼干燥,得淡黄色粉末状固体3 (9.95 g,90.5%),mp 53～56℃。
参考文献：
[1]王林,董燕敏,殷杰等. 3-溴-4-氟硝基苯的合成 [J]. 精细石油化工, 2012, 29 (06): 1-4.
[2]牛纪胜,董燕敏,丁明杰等. 3-溴-4-甲氧基苯胺的合成 [J]. 中国医药工业杂志, 2011, 42 (07): 495-496.
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