通过合成3,5-二氟苯甲醚并探讨其在化学合成上的具体应用,期望为相关化合物的研发提供有益信息。
背景:3,5-二氟苯甲醚是一种重要的精细有机合成中间体,主要用于农药、医药及液晶材料的合成。
1. 合成:
(1)3,5-二氟溴苯的制备
将129 g 2,4-二氟苯胺加到500 mL 1,2-二氯乙烷中溶解后,冷却到10℃滴加到160 g溴溶液中,滴加完毕,升温至室温,过滤浆状物,滤液回收套用,滤饼干燥即为溴化物。
将得到的固体溴化物加到500 mL 10%的盐酸中,冷却至0—5℃,加入70 g亚硝酸钠进行重氮化反应,加完后再将100 g次磷酸加入,再缓慢升温至15℃,此时伴有氮气放出,保温1 h。将混合物倾析出来,用1,2-二氯乙烷萃取,再将1,2-二氯乙烷脱除可得到3,5-二氟溴苯,收率为75%(以mol数计)。
(2)3,5-二氟苯甲醚的合成
将36.7 g 3,5-二氟溴苯和20%的甲醇钠/甲醇溶液67 g加入到反应瓶中,加热至回流温度并保持16 h,再冷却反应液至0℃,加入10%盐酸溶液中和至pH=1,静置分层,分出有机层,水层用1,2-二氯乙烷萃取,合并有机层,用无水硫酸钠干燥后,脱除溶剂甲醇,可得到产品3,5-二氟苯甲醚,收率在95%以上。
2. 应用:合成4-溴-3,5-二氟苯甲醚。
4-溴-3,5-二氟苯甲醚是一种新型的含氟类液晶材料中间体。以3,5-二氟苯甲醚为原料,在N-溴代丁二酰亚胺和二甲基甲酰胺体系中经溴化,合成4-溴-3,5-二氟苯甲醚,溴化反应对位选择性为91%,产品收率为64%。实验步骤如下:
在100 mL反应瓶中,将7.2 g (0.05 mol) 3,5-二氟苯甲醚溶解在10 mL DMF中。室温下将 8.9 g (0.05 mol) NBS溶于30 mL DMF溶液,缓慢滴加到反应瓶中,6 h后滴加完毕,常温反应 24 h,此时溶液颜色变深。将反应液滴加到100 mL水中,常温搅拌1 h,有明显分层现象。用正己烷提取 (40 mL×3),合并有机层,硫酸钠干燥,脱去溶剂得到10.45 g粗品,经气相色谱检测对位产品含量91%,邻位异构体含量8%。
将10 g粗品溶解在18 mL (体积比81%) 异丙醇水溶液中,慢慢搅拌,冷却至0 ℃左右,静置,析出白色针状晶体,待充分结晶后,0 ℃左右过滤,用少量0 ℃左右的 (体积比81%) 异丙醇水溶液洗涤,真空低温干燥,得7.1 g纯品,纯度98% (GC),收率64%。m.p.27~30 ℃。
参考文献:
[1]林长江,查玉娥,安东各等. 4-溴-3,5-二氟苯甲醚的合成及表征 [J]. 化学试剂, 2010, 32 (05): 475-476. DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2010.05.008.
[2]戎士琴,蔡翠玉,田俊波. 3,5-二氟苯甲醚的合成 [J]. 河北化工, 2005, (04): 37.