專利名稱：一種2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種2,3,4，5,6-五氟苯甲醇的制備方法。
(二)
背景技術：
五氟苯菊酯(fenfluthrin)是一種新的高效低毒擬除蟲菊酯殺蟲劑，其殺蟲活性 高、用量少、毒性低、不污染環(huán)境，而2,3,4,5,6-五氟苯甲醇是合成五氟苯菊酯的 必要中間體。另外2，3,4,5,6-五氟苯甲醇還是農(nóng)藥、醫(yī)藥等精細化學品的重要中間 體，具有廣泛的應用。因而，五氟苯甲醇的合成成為了一個重要的研究課題。 2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的結構式如下圖
2，3,4,5,6隱五氟苯甲醇 2,3,4,5,6-五氟苯甲醇主要是通過對五氟苯甲酸的直接或者間接的還原得到 的，其代表路線有
路線一(鄭長土，趙紅梅等，中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，2003,34(6),310-312):
只有用還原能力最強的四氫鋁鋰才能順利將羧基直接還原成羥甲基，因此該 路線使用了價格昂貴的還原試劑——四氫鋁鋰，它的使用造成生產(chǎn)成本的大幅上升。
路線二(鄒新琢、張德燕等，CN1011012148):
<formula>formula see original document page 5</formula>
該路線雖避開了使用昂貴的四氫鋁鋰而改用了價格相對便宜的硼氫化鈉，但 在硼氫化鈉存在的條件下加入了無機金屬氯化物鹽，并且必須有叔胺才能將羧基 還原到羥甲基，有機叔胺的使用增加了成本和對環(huán)境的污染。
路線三(王天桃，錢萬紅等，醫(yī)學動物防制，2005，21(9),635-637):<formula>formula see original document page 5</formula>
該路線使用了五氯苯甲酰氯作為最初原料，經(jīng)過氟化后得到五氟苯甲酰氟再 經(jīng)過硼氫化鈉還原，而在生成酰鹵的過程中所用的試劑會對生產(chǎn)設備有強烈的腐 蝕并且對環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。
路線四(Gerald M. BRCOKE etc, Journal of Fluorine Chemistry, 1988， 41 (2) 263-275):
<formula>formula see original document page 5</formula>
此路線中所用的原料比較難于制備，并且在合成五氟苯甲醇的過程中所需的 溫度較高，條件苛刻，收率較低。路線五(Yael S. Balazs, Irena Saltsman etc, Magnetic Resonance in Chemistry, 2004, 42(7), 624-635):
該路線中選擇了先把五氟苯甲酸在氯化亞砜中回流變成五氟苯甲酰氯，然后 用三叔丁氧基氫化鋁鋰在低溫中進行氫化還原。反應過程由于用到氯化亞砜進行 酰氯化，對生產(chǎn)設備造成極大的腐蝕，對環(huán)境污染嚴重，并且在之后的氫化過程 中用到了價格昂貴的三叔丁氧基氫化鋁鋰，而且所用溫度較低，條件比較苛刻， 因而整個過程不易于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、綠色環(huán)保、產(chǎn)品易于分離、收率高且純度 高、易于工業(yè)生產(chǎn)的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法。 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案-
一種2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，包括氫化還原、重氮化和水解步驟， 具體按照如下步驟進行
(1) 以2,3,4,5,6-五氟苯甲腈為初始原料，在含酸A的有機溶劑中，通入氫 氣，在催化劑作用下于常溫 70。C、常壓 30atm的條件下進行氫化還原，制得 2,3,4,5,6-五氟苯甲胺鹽；所述催化劑選自下列之一Raney-Ni、 Raney-Co、 Pd/C、
Pd-Pt/C;
(2) 在酸B的水溶液中，2,3,4,5,6-五氟苯甲胺鹽和亞硝酸鹽于45 70°C 進行重氮化反應，然后升溫至70 10(TC進行水解反應，充分反應后反應液經(jīng)分 離、干燥得到2,3,4,5,6-五氟苯甲醇。反應方程式如下(催化氫化中使用的酸以HAc為例):
進一步，步驟(1)和步驟(2)中所述的酸A和酸B各自獨立選自下列之
一濃硫酸、醋酸、草酸、三氟乙酸。
步驟(1)中所述的有機溶劑優(yōu)選自下列之一甲醇、乙醇、THF、 DMF、 N,N-二甲基甲酰胺。
步驟(1)所選用的催化劑可使用市售商品，其中雷尼鎳催化劑可選用 RTH-211、 RTH-311、 RTH-312、 RTH-411等型號的商品，雷尼鈷催化劑可選用 RTH隱6110、 RTH-6120等型號的商品；鈀炭催化劑Pd/C優(yōu)選含Pd 0.5~10%，鉬-鈀炭雙金屬催化劑Pd-Pt/C優(yōu)選含Pt0.2~2%，含Pdl~8%，以上含量均為質(zhì)量含 量。
步驟(1)中各物質(zhì)的投料物質(zhì)的量比2,3,4,5，6-五氟苯甲腈酸A的物質(zhì)的 量比推薦為1: 1.0~1.5; 2,3,4,5,6-五氟苯甲腈催化劑的質(zhì)量比推薦為1: 0.01~0.05。所述的有機溶劑的體積用量為起始原料2,3,4,5,6-五氟苯甲腈體積的 3 6倍。
步驟(2)中各物質(zhì)的投料物質(zhì)的量比2,3,4，5,6-五氟苯甲胺鹽酸B:亞硝 酸鹽推薦為1: L0 2.5: 1.0 1.8，更優(yōu)選l: 1.5 2.0: 1.2 1.5。其中水的質(zhì) 量用量推薦為2,3,4,5，6-五氟苯甲胺鹽質(zhì)量的3 7倍，最佳比例為4 6倍。
更進一步，步驟(1)中所述氫化還原反應的條件優(yōu)選為40 60°C， 10 20atm。
步驟(2)中，所述的重氮化反應中使用的亞硝酸鹽優(yōu)選NaN02或KN02， 重氮化反應溫度最好在50 65'C，重氮化反應所需時間為2 5h。重氮化后的水解反應最佳溫度范圍為85 95°C，所需時間為5 8h。
本發(fā)明中所述的酸A和酸B，其后的英文字母只是用以區(qū)分不同的步驟， 并不表示它們不可以是同一種酸。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述技術方案，即由五氟苯甲腈為原料，在催化劑 條件下進行催化氫化，得到五氟苯甲胺鹽，所得鹽在酸性環(huán)境中與亞硝酸鹽進行 重氮化反應，然后升溫水解得五氟苯甲醇，具有下列有益效果-
a) 產(chǎn)物純度高，總收率均在83%以上；
b) 該發(fā)明提供的路線原料成本低，其中所用的溶劑和催化劑均可回收套用， 減少了對環(huán)境的污染；
c) 整個反應過程中重氮化和水解反應一鍋完成、步驟較少，條件比較溫和， 操作簡單，更適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
(四)具體實施方案
下面將結合具體的實施例來對本發(fā)明作更詳細的說明，但本發(fā)明的保護范圍 不限于此。
實施例1
稱取20.0g五氟苯甲腈，0.8gRTH-312型Raney-Ni (大連通用化工有限公司 生產(chǎn))，80mL甲醇，11.7g濃硫酸加入到250mL高壓釜中，用氮氣置換氣體三次， 通H2至壓力為15atm，升溫至55'C，反應13h后，取樣分析，原料消失，過濾 出不溶物，減壓蒸去溶劑，得五氟苯甲胺的硫酸鹽28.7g，含量98.6%(HPLC)， 收率93.8%。
實施例2
稱取20.0g五氟苯甲腈，0.15g 10%Pb/C (寶雞市瑞科醫(yī)藥化工有限公司生產(chǎn))，55mL乙醇，14.1g草酸加入到250mL高壓釜中，用氮氣置換氣體三次，通 H2至壓力為10atm,升溫至55。C，反應14h后，取樣分析，原料消失，過濾出 不溶物，減壓回收溶劑，得五氟苯甲胺的草酸鹽28.1g，含量98.8%(HPLC)， 收率94.2%。
實施例3
稱取26.0g五氟苯甲腈，1.2gRTH-6120型Raney-Co (大連通用化工有限公 司生產(chǎn))，65mLDMF， 19.2g三氟乙酸加入到250mL高壓釜中，用氮氣置換氣體 三次，通H2至壓力為20atm，升溫至58'C，反應15h后，取樣分析，原料消失， 過濾出不溶物，減壓回收溶劑，得五氟苯甲胺的三氟乙酸鹽39.4g，含量 98.7%(HPLC)，收率94.0%。
實施例4
稱取32.6g五氟苯甲腈，0.4gl%Pd/C (寶雞市瑞科醫(yī)藥化工有限公司生產(chǎn))， 60mL乙醇，15.2g醋酸加入到250mL高壓釜中，用氮氣置換氣體三次，通H2 至壓力為20atm，升溫至6(TC，反應12h后，取樣分析，原料消失，過濾出不溶 物，減壓蒸去溶劑，得五氟苯甲胺的醋酸鹽40.6g，含量98.2%(HPLC)，收率 93.5%。
實施例5
向100g水中加入五氟苯甲胺的醋酸鹽25.6g，緩慢加入草酸21.6g，保持溫 度為55'C，滴加40。/。NaN02的水溶液21.5g,用淀粉-碘化鉀試紙檢測溶液至試 紙變?yōu)樗{色，繼續(xù)攪拌85min后升溫至9(TC，水解6h后，冷卻至室溫，分出有 機相并干燥得18.0g，即為五氟苯甲醇，含量97.9%(GC)，收率91.5%。
實施例6
向110g水中加入五氟苯甲胺的硫酸鹽29.3g，加入濃硫酸15.0g，保持溫度為6(TC，滴加20%KNO2的水溶液50.7g，用淀粉-碘化鉀試紙檢測溶液至試紙變 為藍色，繼續(xù)攪拌55min后升溫至85。C，水解7h后，冷卻至室溫，分出有機相 并干燥得五氟苯甲醇18.1g，含量98.1%(GC)，收率91.7%。
實施例7
向160g水中加入五氟苯甲胺的三氟乙酸鹽32.3g，加入濃硫酸17.1g，保持 溫度為45'C，滴加20%KNO2的水溶液50g，用淀粉-碘化鉀試紙檢測溶液至試紙 變?yōu)樗{色，繼續(xù)攪拌75min后升溫至85'C，水解8h后，冷卻至室溫，分出有機 相并干燥得五氟苯甲醇18.9g，含量98.7%(GC)，收率90.9%。
實施例8
向150g水中加入五氟苯甲胺的草酸鹽27.6g，加入三氟乙酸24.1g,保持溫 度為65'C，滴加40。/。NaN02的水溶液24.5g,用淀粉-碘化鉀試紙檢測溶液至試 紙變?yōu)樗{色，繼續(xù)攪拌50min后升溫至95'C，水解8h后，冷卻至室溫，分出有 機相并干燥得五氟苯甲醇17.4g，含量98.2%(GC)，收率91.4%。
應該理解，本發(fā)明的實施例僅是為了更好地理解本發(fā)明而對本發(fā)明做出的非 限制性發(fā)明。本領域的技術人員在沒有偏離本發(fā)朋的精神和范圍內(nèi)可對本發(fā)明做 出各種修改、替換和變更，這些修改、替換和變更仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括氫化還原、重氮化和水解步驟，具體按照如下步驟進行(1)以2，3，4，5，6-五氟苯甲腈為初始原料，在含酸A的有機溶劑中，通入氫氣，在催化劑作用下于常溫～70℃、常壓～30atm的條件下進行氫化還原，制得2，3，4，5，6-五氟苯甲胺鹽；所述催化劑選自下列之一Raney-Ni、Raney-Co、Pd/C、Pd-Pt/C；(2)在酸B的水溶液中，2，3，4，5，6-五氟苯甲胺鹽和亞硝酸鹽于45～70℃進行重氮化反應，然后升溫至70～100℃進行水解反應，充分反應后反應液經(jīng)分離、干燥得到2，3，4，5，6-五氟苯甲醇。
2、 如權利要求l所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于所述的酸 A和酸B各自獨立選自下列之一醋酸、三氟乙酸、草酸、濃硫酸。
3、 如權利要求l所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步驟(1) 中所述的有機溶劑選自下列之一甲醇、乙醇、THF、 DMF、 N,N-二甲基甲酰胺。
4、 如權利要求1 3之一所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步 驟(1)中，2,3,4,5,6-五氟苯甲腈:酸A的投料物質(zhì)的量比為1: 1.0~1.5; 2,3,4,5,6-五氟苯甲腈催化劑的投料質(zhì)量比為l: 0.01~0.05。
5、 如權利要求4所述的2,3，4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步驟(1) 中所述的有機溶劑的體積用量為2,3,4,5,6-五氟苯甲腈體積的3 6倍。
6、 如權利要求1 3之一所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步 驟(2)中各物質(zhì)的投料物質(zhì)的量比2,3,4,5，6-五氟苯甲胺鹽酸B:亞硝酸鹽為 1: 1.0 2.5: 1.0 1.8。
7、 如權利要求6所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步驟(2) 中水的質(zhì)量用量為2,3，4,5,6-五氟苯甲胺鹽質(zhì)量的3 7倍。
8、 如權利要求1 3之一所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述催化氫化反應的條件為40 60°C， 10 20atm。
9、 如權利要求1 3之一所述的2,3，4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于步 驟(2)中所述重氮化反應的溫度為50 65°C，反應時間為2 5h。
10、 如權利要求1 3之一所述的2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制備方法，其特征在于 步驟(2)中所述水解反應的條件為在85 95。C溫度下進行5 8h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制備方法，所述的制備方法是以2，3，4，5，6-五氟苯甲腈為初始原料，在含酸的有機溶劑中，通入氫氣，在催化劑作用下于常溫～70℃、常壓～30atm的條件下進行氫化還原，制得2，3，4，5，6-五氟苯甲胺鹽；所得2，3，4，5，6-五氟苯甲胺鹽在酸的水溶液中和亞硝酸鹽于45～70℃進行重氮化反應，然后升溫至70～100℃進行水解反應，充分反應后反應液經(jīng)分離、干燥得到2，3，4，5，6-五氟苯甲醇。本發(fā)明方法產(chǎn)物純度高，總收率均在83％以上；原料成本低，其中所用的溶劑和催化劑均可回收套用，減少了對環(huán)境的污染；整個反應過程中重氮化和水解反應一鍋完成，步驟較少，條件比較溫和，操作簡單，更適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C29/09GK101412660SQ200810162549
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權日2008年12月1日
發(fā)明者輝 姜, 李秀珍, 楊郭明, 超 王, 俠 陳, 陳寅鎬, 黃生建 申請人:浙江中欣化工股份有限公司;上虞中科白云精細化工研發(fā)中心有限公司