本文将探讨合成1,2,3,4-四氟苯的方法,期望为相关领域的应用提供有益信息。
简述:1,2,3,4-四氟苯是合成新一代喹诺酮类抗生素和某些农药的重要中间体。已见文献报道的制备方法,通常以邻苯二甲酸酐为起始原料,先经氯代,再与苯胺反应,生成的亚胺化合物用氟化钾取代苯环上的氯,最后进行水解、脱羧而得。但该法反应步骤长,脱羧反应需用加压设备。
合成改进:
1. 方法一:
以易得的2,3,4-三氟苯胺为起始原料,先经重氮化、后与氟硼酸形成氟硼酸重氮盐,再经热分解的Schiemann反应制得目的物。具体实验步骤如下:
(1)2,3,4-三氟苯氟硼酸重氮盐制备
在装有搅拌、冷凝器、温度计及恒压漏斗的四口瓶中,依次加入2,3,4-三氟苯胺0.05mol(7.35g),浓盐酸20ml,水20ml,搅拌,用冰盐浴冷至0摄氏度,滴加24%浓度的亚硝酸钠溶液0.052mol(15ml),温度控制在5摄氏度以下。滴加完毕,于0~5摄氏度反应1h。在激烈搅拌下,滴加40%氟硼酸 0.075 mol(15g),滴完后,继续搅拌30min,滤取析出的固体,压干,依次用蒸馏水、乙醇及乙醚洗涤,抽干,置盛有五氧化二磷的真空干燥器中干燥,得2,3,4-三氟苯氟硼酸重氮盐7.8g,收率89.75%。
(2)1,2,3,4-四氟苯制备
将氟硼酸重氮盐(7.8g)置于干燥的1000ml反应瓶中,尽量使其分散在瓶壁,缓缓加热分解,产生的白雾状三氟化硼酸气体导入另一盛有水的瓶中吸收,控制分解速度,使分解产物能有效地冷凝,分解完全后,进行常压分馏,收集94~95摄氏度馏分,得4.17g,收率62%,纯度在 98%以上。
2. 方法二:
在含氨高温液态水介质中、在210~260℃反应温度下,2,3,4,5-四氟苯甲酸经脱羧反应,可制备1,2,3,4-四氟苯。此方法脱羧反应速率高、脱羧反应时间短、收率高、绿色环保。具体实验步骤如下:
在 500mL间歇式高压反应釜中加入300g去离子水和37.5g2,3,4,5-四氟苯甲酸,开搅拌,升温至 240℃脱羧反应 4h;脱羧反应完成后,打开排气阀卸压,降温至室温,静置后液-液分层得到有机相和水相,有机相经精馏后得到1,2,3,4-四氟苯14.5g,产品经HPLC分析纯度为 98.1%,收率为 50.0%。
参考文献:
[1]马文鑫.1,2,3,4-四氟苯的合成新方法[J].中国药科大学学报,1998,(06):475-476.
[2]浙江化工院科技有限公司,浙江大学. 一种由2,3,4,5-四氟苯甲酸制备1,2,3,4-四氟苯的方法.2016-02-17.