芳香族含氟中间体合成技术进展

发布于:2021-06-22 12:56:34

% 34%

有机氟工业 O rgano- F luo rine Industry

2007年第 4期

芳香族含氟中间体合成技术进展
梁 诚
(中石化南化公司, 江苏 南京 210048)

( 接上篇 ) 3 4 含氟酮类化合物 . 3 4 1 4 4 - 二氟二苯甲酮 . . , ' 4 4- 二氟二苯甲酮是含氟酮类产品最重要的 , ' 品种之一, 主要用于合成新型强效脑血管扩张药物 氟苯桂嗪 及治疗老年 神经性痴呆症 药物 都可 喜 等。另外用作特种工程塑料聚醚醚酮的主要单 体, 市场前景广阔。 4 4 - 二氟二苯甲酮文献报道 , ' 合成工艺较多, 主要有: 1) 苯系化合物缩合法, 由卤 代苯和苯甲酰卤在路易斯酸的催化下合成而得; 2) 卤素交换法, 以 4 4 - 二氯二苯甲酮和氟化钾为原 , ' 料, 通过亲核取代反应得到; 3) 催化羰基化法, 由氟 苯与一氧化碳在空气, 以二氯化钯和三氯化铁为催 化剂进行反应而得; 4) 二氯乙烯氧化法, 以 4, 4 - 二 ' 氟苯基二氯乙烯为原料, 在二氯甲烷中用 HNO3 氧 化而制得; 5 ) 付氏烷基化法, 以氟苯与四氯化碳为 原料催化水解得到; 6) 重氮化法, 以 4 4 - 二氨基二 , ' 苯甲烷为原料重氮化反应得到。工艺 1和 3目前尚 处于实验室阶段; 工艺 2和 4原料来源困难; 工艺 6 为传统生产工艺, 尽管步骤简单, 杂质含量少, 产品 收率高, 但 是其重 氮盐具 有爆 炸危险 性, 而 且 三 废 量大, 技术有待进一步改进; 目前国内生产主要 采用工艺 5生产, 该工艺不仅反应温和易于控制, 更 引人关注是以四氯化碳为原料, 目前我国已经限制 四氯化碳作为溶剂使用, 因此开发四氯化碳的化工 应用迫在眉睫。 付氏烷基化法工艺反应方程式:

由于该法主要原料易得, 反应条件温和易控制, 合成工艺短, 收率较高, 生产成本低等优点, 受到国 内多家科研机构的重视, 并进行大量研究, 国内有资 料报道具体工艺过程, 在装有回流冷凝器、 电动搅拌 装置的 50 L 缩合反应釜中, 加入四氯化碳 30 kg 无 、 水三氯化铝 12 5 kg, 搅拌下降温至 - 5~ 0 ! , 滴加 . 氟苯 9 kg 室温下搅拌反应 4 h 至氯化氢气体逸出 , , 不明显时, 放置过夜。次日加入冰水停留 2 h 进行 , 水蒸汽蒸馏, 回收四氯化碳和氟苯, 分离酮层, 水层 用苯提取后并入酮层, 冷却至析出晶体, 得到浅棕色 结晶为粗品 7 2 kg, 用苯重结晶, 得到白色片状结晶 . 6 2 kg。产品收率约为 61 , 熔点 105~ 107 ! , 溶 . % 剂四氯化碳的回收率 80 左右。研究者 并对实验 % 条件进行总结, 在配料比上, 理论上氟苯与四氯化碳 的比例为 2?1( 摩尔比 ) , 但是从经济上考虑, 四氯化 碳过量是合理的, 并且在后处理过程中易回收利用, 可以提高价格较高的氟苯利用率。催化剂选择和用 量, 芳 香 烃 烷 基 化 反 应 常 用 的 催 化 剂 有 A lC l3、 SnC l4、 3、 l2 等, 其中 A l l3 效果最强, 由于 本 BF ZnC C 反应芳香烃上有吸电子基团, 因此烷基进行有一定 难度, 必须选 择效果强 的 A lC l3 作 为催化 剂, 另 外 A lC l3 除了起到催化剂作用外, 还与羰基结合成较稳 定的复合物, 由于形成复合物的 A l l3 不 再参与催 C 化作用, 所以催化剂 A lC l3 用量必须超过 1 /2 氟苯 量 (摩尔 ) , 但是用量过多会造成成本增高。反应温 度对反 应速率有较明 显的影响, 但是不能超 过 35 ! ; 反应时间与反应温度有关, 一般可以控制在 1~ 5 h左右。 3 5 含氟醛类 . 3 5 1 对三氟甲基苯甲醛 . . 对三氟甲基苯甲醛是一种重要的农药、 医药中 间体和有机合成试剂, 在许多领域有着广泛的应用。

作者简介: 梁诚, 男, 高级工程师, 江苏化学化工学 会理事, #精细化工中 间体 ?、 #塑料科技 ?编委。多次承担原化工部及 化工信 息中心组织的重点行 业及产品的调研与论文撰写工作。长期从事橡胶塑料及其助剂工作, 公开发表论文 250余篇。

2007年第 4期

梁诚 % 芳香族含氟中间体合成 技术进展

% 35%

文献报道该化合物主要有三种合成工艺: 1) 对氯三 氟甲苯制成格氏试剂, 然后与 N - 取代甲酰胺反应 而得到; 2) 对三氟甲基甲苯经侧链 氯化, 水解为苄 醇后与合成气作用得到; 3) 对三氟 甲基苯胺, 重氮 化并与 CuCN 作用制得对三氟甲基苯甲腈, 最后用 SnC l2 还原得到。上述三种工艺均有一定缺陷, 国内 浙江工业大学开发的对三氟甲基苯胺为原料, 具有 原料易得, 步骤简便, 无需较贵的金属镁或氰化亚铜 等试剂, 反应条件温和, 操作方便, 同时避免了含氰 废水的产生。反应方程式:

物和苯甲酰脲类杀虫剂, 还可以用于合成氟代十二 苯基卟啉类化合物, 国外市场需求强劲。 国外专利文献报道 2 6- 二氯苯甲醛, 主要采 , 用 2 6- 二氯苯甲醛为原料, 在相转移催化剂和溶 , 剂存在下, 与氟化钾发生亲核取代反应得到, 其中相 转移催化剂选择对反应结果影响非常关键, 国外专 利报道的相转移催化剂主要有: 溴化四苯基膦、 18冠醚 - 6 氯化四甲基铵、 、 四甘醇二甲醚、 聚乙二醇二 甲醚等; 溶剂一般选 择硝基苯、 环丁砜、 - 甲基吡 N 咯烷酮、 二甲基亚砜等。 中国药科大学药学院研究人员, 针对国外众多 专利的优缺点, 选择了 2 6- 二氯苯甲醛和经过膨 , 化处理后的氟化钾为原料, 环丁砜为溶剂, 用高温氟 代的方法合成。反应方程式为:

具体工艺过程如下: 1) 对三氟甲基苯重氮盐的制备 氮气保护 下, 在冷却和搅拌条件 下, 向 32 2 g . ( 0 2 m o l) 对三氟甲基苯胺和 20 m L 水的混合物中 . 滴加 46 mL 浓盐酸, 滴毕, 加碎冰 80 g, 在 0 ! 左右 滴加 13 8 g ( 0 2 m o l) 亚硝酸钠在 20 mL 水中的溶 . . 液, 得氮盐溶液, 最后用乙酸钠水溶液调节 p 值至 H 中性, 备用。 2) 对三氟甲基苯甲醛的制备 将 9 2 g( 94 , 0 3 m ol)多聚甲醛、 2 g( 0 3 . % . 21. . m o l) 盐酸羟胺和 136 mL 水混合, 加热使之溶解, 稍 冷后加 入 40 g 水合 乙酸 钠, 微 沸 15 m in 即 制成 10% 甲醛肟溶液。向此温热溶液中加入 4 8 g 结晶 . 硫酸铜、 . 8 g 无水亚硫 酸钠、78 g 无水乙 酸钠和 0 150 mL 水, 将混合物冷却至 10 ! 并维持在 10~ 15 ! 滴加上述重氮盐溶液, 滴加过程中不断有氮气放 出。加毕在冰浴下搅拌 2 h 撤去冰浴, 加入 185 mL , 浓盐酸, 微沸加热搅拌 2 h 停止反应。用水蒸汽蒸 , 馏蒸出粗产物醛, 蒸出的水层用食盐饱和并用乙醚 萃取 ( 30 mL & 3)。醚层与有机层合并, 用无水硫酸 镁干燥。蒸除乙醚后余物在氮气保护下减压蒸馏, 收集 66~ 67 ! /1 73 kP a馏出液, 得产物 12. 6 g . 。 采用该法生产对三氟甲基苯甲醛, 可以避免其 他钝化苯环上引入甲酰基方法中苛刻反应条件, 同 时该法生产成本比较低。 3 5 2 . . 2 6- 二氟苯甲醛 , 2 6- 二氟苯甲醛主要用于合成新型抗病毒药 , 具体工艺过程: 在带有搅拌、 回流和氮气保护的 反应器中, 先后加入干燥的环丁砜、 甲苯和氟化钾, 搅拌升温回流 0 5 h后, 蒸去甲苯, 加入 2 6- 二氯 . , 苯甲醛, 升温至 220 ! 反应 2 h 抽滤, 滤渣用少量的 , 环丁砜洗涤二次, 合并滤液, 得到浅黄色产物为 2, 6 - 二氟苯甲醛和少量副产 2- 氯 - 6- 氟苯甲醛, 由 于 2 6- 二氟苯甲醛和 2- 氯 - 6- 氟苯甲醛沸点比 , 较接*, 简单蒸馏无法分离, 需要通过精馏分离。 通过反复实验得到结论为: 为了防止原料和溶 剂中水份对反应影响, 因此原料 2 6 - 二氯苯甲醛 , 应先进行真空干燥, 氟化钾进行高温干燥; 溶剂选择 和反应时间对反应收率影响不大; 反应温度影响较 大, 反应温度过高收率下降, 副产物增多, 最佳的反 应条件为: 反应温度为 220 ! 、 反应时间 12 h 2 6、, 二氯苯甲醛与氟化钾投料比为 4?1( m o l) 。 3 5 3 对氟苯甲醛 . . 对氟苯甲醛是一种重要的精细化工中间体, 尤 其是以其为原料合成的新型染料国内外市场需求强 劲, 文献报道合成工艺有多种: 1)对氟甲苯为原料, 侧链卤化后生成一卤代物和二卤代物, 经过水解反 应得到对氟苯甲醛; 2) 对氯苯甲醛氟代法; 3) 对氟 苯甲酰氯还原法; 4)氟苯进行醛基化反应得到。工 艺 3原料价格高, 导致生产成本过高; 工艺 4反应条 件苛刻; 工艺 2是目前国外常用的方法, 但是所需要 的催化剂制备困难, 价格昂贵; 工艺 1过程较长, 但

% 36%

有机氟工业 O rgano- F luo rine Industry

2007年第 4期

是成本比较低, 收率较高。综合四条工艺优缺点, 国 内工业化生产适宜选择工艺 1或 2 以下将介绍工 , 艺 1和 2具体过程。 3 5 3 1 对氟甲苯法 . . . 以对氟甲苯为原料, 与溴素在紫外光引发下进 行反应得到一溴代物和二溴代物, 然后水解得到对 氟苯甲醛, 反应方程式:

国外专利报道溶剂和相转移催化剂比较多, 国 内南京理工大学研究人员提出采用四苯基溴化膦或 丙酮 - 呋喃冠醚作为相转移催化剂; 从硝基苯、 二甲 基亚砜、 二甲基甲酰胺和环丁砜中筛选出溶剂。 通过反复试验得到优化反应条件和材料选择, 由于硝基苯具有极性适中、 稳定性高, 同时本身还是 一种防脱氯剂, 因此溶剂选用硝基苯作为溶剂; 相转 移催化剂选择四苯基溴化膦或丙酮 - 呋喃冠醚; 对 氯苯甲醛与氟化钾投料比为 4?1( m o l) ; 反应时间为 8 h 反应温度为 210 ! ; 另外要保证原料干燥不含 ; 有水份。 3 5 4 2 4- 二氟苯甲醛 . . , 2 4- 二氟苯甲醛是合成医药、 , 农药、 染料及含 氟功能材料的重要中间体, 国外报道主要采用 2 4 , - 二氯苯甲醛为原料, 通过氟交换反应制备, 由于氟

具体工艺过程: 1)溴化反应, 在配有滴液漏斗、 回流冷凝管、 温度 计和搅拌器的四口烧瓶, 加入 100 g PFT, 升温至沸, 光照下滴入约 240 g溴素, 温度由 120 ! 上升到 170 ! , 生成的 H Br气体用水吸收, 反应结束后, 降至室温 得到 222 5 g 溴化物, 经气相色谱分析, 一溴代物约 . 45 3 , 二溴代物为 51 2 , 溴代物几乎没有。 . % . % 2) Somm elet水解法。在 1000 mL 四口烧瓶, 配 有回流冷凝管、 温度计和搅拌装置, 先加入 400 mL 水, 开启搅拌, 然后分别加入 140 g 乌洛托品, 400 g 冰醋酸和溴代物, 升温至回流, 保持回流状态反应 4 h后, 加入 200 g 浓盐酸 和 280 mL H 2 O, 回流温度 下, 继续反应 15 m in 后结束, 倒入 冰水中, 分出油 相, 油相用饱和的 N a CO3 溶液洗涤至中性, 加入无 H 水 N a2 SO 4 干燥, 在 2666 P a减压蒸馏, 收集 70~ 72 ! 馏分 101 8 g, 经气相色谱分析含量为 99. 5 , 收 . % 率为 82 1% (以对氟甲苯计 ) 产品经质谱红外光谱 . 分析, 确认为对氟苯甲醛。 3 5 3 2 对氯苯甲醛法 . . . 以对氯苯甲醛为原料采用氟化钾直接氟代法, 合成步骤简单, 原料价廉易得, 其中催化剂和溶剂选 择是关键。反应方程式:

取代需要使用季磷盐类或冠醚作为相转移催化剂, 催化剂价格昂贵而且回收比较困难, 2 4- 二氯苯甲 , 醛氟代比对氯苯甲 醛和 2 6 - 二氯苯 甲醛更为 困 , 难, 因此限制了其工业化生产, 国内湘潭大学化学系 研究人员提出以 2 4- 二硝基甲苯为原料, 经过还 , 原、 西曼反应、 侧链氯化、 水解得到目的产物, 尽管该 法步骤多、 工艺长、 过程中有一定 三废 , 但是该法 操作过程简单, 易于工业化。反应方程式:

具体工艺过程: 1) 2 4- 二氟甲苯合成, 在 250 m L 的三口反应 , 瓶中, 加入浓盐酸 40 mL, 冷却至 0 ! , 搅拌下加入 2 4- 二氨基甲苯 ( 12 2 g, 0 1 m o l) , 搅拌溶解后, , . . 同时加入 40% 的氟硼酸 ( 80 mL, 0 5 m o l) 搅匀后, . 滴加 N aNO2 ( 25 g 0 36 m o l) 的 40 mL 水溶液, 控制 , . 内温低于 0 ! , 1~ 2 h加完, 低温下继续搅拌 0 5 h . , 用碘化钾 - 淀粉试纸检测终点, 过量的 NaNO2 可用 氨基磺 酸 去除。抽 滤, 滤 饼分 别 用 冷氟 硼 酸 ( 50 mL )、 乙醇 - 水溶液 ( 1?1 v / v) ( 50 m L )、 , 95% 乙醇 溶液 ( 50 mL )、 乙醚 ( 50 mL & 2) 洗涤, 抽干后晾干, 真空干燥 ( 不加热 ) 得白色固体 ( 18 4 g, 75 5 ) 。 . . % 往 50 m L 圆底烧瓶中, 加入上述制得的双氟硼酸重 氮盐 ( 24 5 g, 0 1 m o l) , 连接蒸馏装置和 BF3 气体 . .

2007年第 4期

梁诚 % 芳香族含氟中间体合成 技术进展

% 37%

吸收装置后, 加热使双氟硼酸重氮盐分解反应, 至分 解产物全部蒸出。馏出物用二氯甲烷萃取, 依次用 10% N aOH 溶液 ( 10 mL & 2) 和水 ( 20 mL & 2) 洗涤, 氯化钙干燥, 常压分馏, 收集 110~ 120 ! 产品, 得无 色液体 2, 4- 二氟甲苯 ( 5 5 g 42 5 ) 。 . , . % 2) , - 二氯 - 2 4- 二氟甲苯的合成, 250 mL , 三口瓶, 先加入 2 4- 二氟甲苯 ( 25 6 g 0. 2 mo l) 和 , . , 0 5 g过氧化苯甲酰, 加热至 116 ! 出现回流时, 在 . 1 000 W 磺钨灯照射下缓缓通入氯气, 调节热源以 保持微微回流, 随着溶液颜色变深, 沸点上升, 重量 不断增加, 3 h 后沸点为 180~ 185 ! , 增重 15 g, 此 时无回流液体, 为反应终点。冷却至 10 ! , 通入氮 气除去氯化氢后, 减压精馏, 于 130 ! /40 mmH g蒸 出一氯化物, 剩下的二氯化物和三氯化物可以不分 离, 直接水解。 3) 2 4- 二氟苯甲醛的合成, 在上述二氯化物 , 反应瓶中加入氧化锌 1 g、 100 mL, 装上机械搅拌 水 和水份分离器, 在快速搅拌及加热回流下, 利用水份 分离器分离出比水重的乳色油状物, 水相用二氯甲 烷 2 & 20 mL 萃取, 合并有机相, 用 10 的碳酸钠溶 % 液洗涤, 无水硫酸镁干燥。回收二氯甲烷, 减压蒸馏 收集 82~ 85 ! /40 mmH g产品, 得无色液体 24 3 g, . 收率 85 。 % 3 6 含氟酚类 . 3 6 1 三氟甲基苯酚 . . 三氟甲基苯有邻、 对三种异构体, 均为重要 间、 的精细化工中间体, 不仅用于合成多种含氟农药, 还 用于抗忧郁症、 抗病毒等新型药物合成, 目前国内三 氟甲基苯酚生产企业较少。文献报道三氟甲基苯酚 合成主要有: 1) 过氧化氢氧化法, 三氟甲苯和过氧 化氢的混合物中通入臭氧合成三氟甲基苯酚; 2) 三 氟甲基化法, 苯酚与三氟甲基化试剂反应合成三氟 甲 基 苯 酚, 专 利 报 道 采 用 三 氟 甲 基 化 试 剂 有: CF3 SO2 Na CF3 Br等; 3) 醚 水解法, 苄醇、 、 金属钠和 间三氟甲基氯苯混合后反应得到中间产物醚, 然后 在 Pd- C催化下加氢还原得到间三氟甲基苯酚; 4) 重氮化法, 三氟甲苯经过混酸硝化、 加氢还原、 重氮 化及水解反应, 该法主要用于合成间三氟甲基苯酚, 目前国内工业化生产主要采用该法生产; 5) 三氟甲 基硅烷法, 三氟甲基硅烷和苯醌在催化剂存在下反 应得到 4- 三乙基硅氧基 - 4- 三氟甲基 - 2, 5- 环 己二烯 - 1- 酮, 然后锌粉还原, 得到对三氟甲基苯

酚; 6) 电解法, 以三氟甲基苯为原料电解 得到三种 异构体。上述介绍的工艺 1~ 5 不是处于实验室阶 段, 就是只能生产单一的异构体, 同时工艺 4和 5环 境污染严重; 而电解法可以同时生产三种异构体, 尽 管目前收率比较低, 但是对环境无污染, 具有良好的 工业应用前景, 以下将主要介绍电解法合成技术。 电解法, 直接氧化三氟甲苯得到三氟甲基苯酚 只需一步反应, 但是大多数直接氧化存在的问题是 在引入羟基时苯环会活 化, 并进 一步氧化为苯醌。 而为了提高产物的选择性, 又会使产物的转化率降 低, 同时由于三氟甲基基团的存在降低了三氟甲基 苯分子最高能轨上的能量, 通过阳极氧化夺取其高 能轨上的电子非常困难。通常在三氟甲苯发生氧化 反应前, 三氟甲基会先发生氧化反应。如在三氟乙 酸、 三氟乙酸钠和三氟乙酸酐的混合溶液中, 由于三 氟甲基苯醌和三氟甲基苯甲酸的生成, 三氟甲苯电 氧化水解生成三氟甲基苯酚的收率仅为 12 。 % F uji oto等以铂片为阳极, 碳棒为阴极, 将体积 m 比为 5?1的 CF3 COOH 和 CH 2 C l2 的混合液作为电解 液, 反应方程式如下:

阳极电解液和阴极电解液的体积比为 3?1 在 , 室温搅拌下通入密度为 11 3 mA% cm 的直流电, . - 1 直至通过系统的电容达到 2F % m o l , 反 应完毕后 加水洗涤阳极电解液, 产物经气相色谱分析, 收率为 61 , 其中邻位占 23 , 间位占 63 , 对位占 14 。 % % % % CF3 COOH 和 CH 2 C l2 中的溶解度较大, 增加 CH 2 C l2 的量和 CF3 COO 的浓度 有利于提 高产物 的收率。 该法选用了一种新的电解液, 各反应物在阳极上的 吸附是反应能顺利进行的关键, CF3 COO 先吸附到 阳极上, 同时失去了 1个电子, 随着三氟甲基苯也吸 附到电极上失去 1个电子, 三氟甲基苯与亲核试剂 CF3 COO 发生反应生成酯, 再水解生成产物。该反 应通过抑制水在电极上的吸附, 从而使反应顺利进 行。 3 6 2 对三氟甲基苯硫酚 . . 对三氟甲基苯硫酚及其衍生物是重要的农药、 兽药和医药中间体, 尤其是以其为原料可以合成多
- 2

% 38%

有机氟工业 O rgano- F luo rine Industry

2007年第 4期

种重要的杀虫杀螨剂, 倍受业内关注。对三氟甲基 苯硫酚合成主要有三种工艺: 1) 直接引入三氟甲硫 基; 2)先三卤甲基化, 然后转化成三氟甲基化; 3) 由 硫酚为原料, 引入三氟甲基。工艺 1难度非常大, 而 且三氟甲硫基产生比较困难, 工业化生产难度大; 工 艺 2具有一定可操作性, 国内外报道比较多; 工艺 3 也有一定难度, 但是具有良好的工业化前景。以下 主要介绍具有工业化前景的工艺 2和 3 。 3 6 2 1 对氯硝基苯法 . . . 该法属于先三卤 甲基化后再转化 成三氟甲基 化, 国内同济大学研究人员设计了一条以对氯硝基 苯为原料的成本低、 适合工业化生产的工艺, 但是工 艺比较长, 反应方程式:

g, 收率 94 。 % 3) 对三氟甲硫基硝基苯的制备, 在配有回流冷 凝器和强力搅拌器的 5 L 钢制压热釜中, 投入对三 氯甲硫基硝基苯 545 g( 2 m ol), 苯 2 5 L, 催化剂五 . 氯化锑 ( SbC l ) 0 2 g 通入 HF 气体 160 g 在 2 M Pa . , , 5 压力下回流反应, 用气相色谱跟踪反应进程。当置 换反应基本结束后, 冷却泄压并通入 N 2 赶除 H F 和 H C l气体。过滤出催化剂, 将滤液倒入 1 L 冰水中, 分出有机相并用饱和食盐水洗涤两次, 有机相用无 水硫酸钠干燥, 蒸干溶剂, 得到粗品对三氟甲硫基硝 基苯, 用热的乙醇重结晶, 得到棕色晶体对三氟甲硫 基硝基苯 416 g 收率 92 , 溶点 56~ 57 ! 。 , % 4) 对三氟甲硫基苯酚的合成, 250 m L 圆底烧瓶 中溶解 13 4 g 对三氟甲硫基硝基苯 80 mL 热甲醇 . 溶液中。在搅拌下, 从冷凝管顶端加入上述制备好 的硫氢化钠溶液, 水浴加热反应 30 m in TLC 跟踪显 , 示原料反应完全。冷却至室温后, 旋转蒸发, 蒸出大 部分甲醇, 残液趁热在搅拌下倒入 300 mL 冷水中, 立即析出对三氟甲硫基苯胺的浅黄色晶体。抽滤析 出晶体, 并 用少量 冷水洗 涤 3 次, 自 然晾 干后, 用 50 的乙醇水溶液重结晶, 得到三氟甲硫基苯胺的 % 浅黄色针状 结晶 10 4 g, 收 率 90 , 熔 点 46 ~ 48 . % ! 。在 250 mL 烧杯中, 配制稀硫酸溶液 ( 11 mL 浓 硫酸溶解于 18 m L 水 ), 慢慢加入对三氟 甲硫基苯 胺 10 g ( 0 05 mo l), 充分搅拌并温热使溶解。然后 . 在冰水浴下冷却至 0~ 5 ! , 在充分搅拌下由滴液漏 斗滴加 3 4 g( 0 55 m ol) 亚硝酸钠溶于 10 m L 水的 . . 溶液, 控制滴加速度, 必要时加入几块碎冰, 使温度 始终保持在 5 ! 以下, 约 5 m in 加完。继续保温搅 拌反应 10 m in, 用淀粉 - 碘化钾试纸检测成蓝色, 然 后将反应液在冰水浴中放置备用, 部分重氮盐以晶 体形式析出。在 500 mL 三颈瓶中, 配制 33 mL 浓硫 酸溶解于 25 mL 水的稀硫酸溶液, 小心加热至沸, 将 上述重氮剧烈的沸腾, 同时避免氮气迅速释放产生 大量气泡而使反 应液溢 出。加 完后, 继续回 流 15 m in 。将反应装置改装成水蒸汽蒸馏装置, 进行水蒸 气蒸馏, 直到馏出液不再有油珠为止。冷却后, 产物 对三氟甲硫基苯酚以针状晶体析出, 过滤, 依次用冷 水和冷乙醇洗涤, 真空干燥, 得到白色的晶体对三氟 甲硫基苯酚 7 6 g, 收率 78 , 熔点 55~ 57 ! 。 . % 3 6 2 2 硫酚三氟甲基化法 . . . 采用硫酚为原料, 以三氟甲基化试剂合成三氟甲

具体工艺过程如下: 1) 对甲硫基硝基苯的合成, 在 250 mL 四颈瓶 中先加 入 31 5 g ( 0 2 m ol) 对 硝 基 氯苯, 30 mL . . DM F, 搅拌并冰浴冷却至内温 0 ! 。称取 20 的甲 % 硫醇钠水溶液 77 g( 0 22 m ol) , 置于滴液漏斗中, 慢 . 慢滴加同时控制内温为 0 ! 左右, 加完后, 缓慢升温 到 80 ! , 保温反应 1 h TLC 跟踪显示反应基本结 , 束。停止加热, 自然冷却至室温时, 搅拌下将反应液 慢慢倒入 500 mL 冰水中, 析出大量黄色固体, 过滤, 并用冷水洗涤固体两次, 自然晾干。用 95 的乙醇 % 重结晶, 得到亮黄色的晶体对甲硫基硝基苯 31 g 收 , 率 92 , 熔点 65~ 67 ! 。 % 2) 对三氯甲硫基硝基苯的制备, 在反应瓶中加 入氯仿 150 mL, 对甲硫基硝基苯 16 9 g ( 0 1 m o l) , . . 三氯化磷 0 5 g, 加热至微沸, 在石英灯照射下慢慢 . 通入氯气, 保持体系*稳沸腾, 当反应瓶增重 10 g 时, 反应结束, 停止通氯, 通入 N2 以赶 除多余的氯 气和氯化氢。反应液倒入 100 mL 冰水中, 分出氯仿 层, 饱和食盐水洗涤两次, 有机相用无 水硫酸钠干 燥, 蒸干氯仿, 得到产物对三氯甲硫基 硝基苯 25 6 .

2007年第 4期

梁诚 % 芳香族含氟中间体合成 技术进展

% 39%

基苯硫酚, 国内外文献报道比较多, 其中三氟甲基化试 剂 主 要 有: CF3 Cu 、CF3 CO2Na 、CF3 SM e3、( CF3 ) 2H g i 、 ( CF3 ) 2 Zn ( CF3 ) 2 Cd等, 浙江大学研究人员对硫酚三 、 氟甲基化进行研 究, 选 择价格相 对便宜、 毒性 小的 CF3 Br为三氟甲基化试剂, 并以保险粉作为自由引发 剂, 具有工业化生产前景, 反应方程式: 含氟精细化学品的快速需求推动了含氟中间体 的发展, 未来一段时间内国内外含氟中间体的需求 增长率及产品附加值远高于其他普通化工中间体, 本文简要介绍了具有市场前景的含氟芳烃化合物、 含氟胺类、 含氟酸类、 含氟酮类、 含氟醛类和含氟酚 类等含氟中间体技术进展情况。 在含氟中间体合成过程中如何降低生产成本、 通过反复实验, 得到合成的反应条件是: 反应温 度为 50 ! ; 反应时间为 24~ 30 h之间; 产物收率约 为 81 5 。同时在反应体系中加入一定量的磷酸 . % 氢二钠, 一方面可使对羟基苯硫酚转化成其相对应 的盐, 二是可以中和反应过程中产生的二氧化硫。 选用常见易得原料、 减少传统合成过程中产生污染、 开发新型氟化或三氟甲基化试剂、 缩短合成步骤、 一 些新型化工合成技术应用于含氟中间体制备过程中 等成为未来含氟中间体合成技术进展的关键, 应引 起有关科研机构和生产企业的高度重视。 ( 全文完 )

4 结束语

( 上接第 33页 )
6 Schm iege lWW. A nge M akromo l Che 1979, 76 /77: 39~ w m, 48 . 7 Logo thetis AL. F luo roe lasto ers In Banks RE, T atlow JC m . : ( eds) O rganofluor ine Chem istry P r inciples and Co : mme rc ia l A pplications W iley N ew Y ork 1994 373. . , , , 8 A. T ague t et a . European Po ly er Journa, 2006, 42 2549~ l m l : 2561. 9 Sm ith JF P erk ins GT. R ubber and P lastics A g e 1961, 42 , , : 59 . 10 A. L. L ogothetis, P rog Po ly . m. Sc.i 1989, 14 251~ 295. : 11 V enkatesw arlin P, Guenthner RA, K o lf RE, K estner TA. 136 th ACS R ubber D iv ision M ee ting D etro it M I 1989 , , , . 123.

12

江畹 兰译. 自 由 基硫 化 氟 橡 胶 的 配 方 和 性能 之 研 究 (一 ) [ J] . 世界橡胶工业, 2004, 32( 1).

13 Chapiro A ( 1962) ( ed) R ad iation Chem istry of Po ly er ic m Syste s W iley N e Y ork. m. , w 14 F lor in RE . R adiation Che istry o f F luoro ca rbon Po lym ers. m In: W a ll LA ( ed ) F luo ropo ly ers W iley m . , 1972, 317 . 15 N asefMM, Dahlan K Z . N uclear Instruments& M ethods M in Phy sics R esearch, Section B: Bea Interactions w ithM a m ter ia ls and A tom s 2003, 201 604. , : 16 Am eduri B, Boutev in B, K o stov GK, Pe trova P D esigned . M ono ers and Po lym ers, 1999, 2: 267. m 17 O gunniy iD S. R ubber Che T echn, 1988, 61: 735 m . N ew Y o rk,


相关推荐

最新更新

猜你喜欢