一種合成五氟苯酚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工中間體領(lǐng)域，具體地涉及一種合成液晶及醫(yī)藥中間體五氟苯 酚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 五氟苯酷，全名 2, 3,4, 5,6-五氟苯酷，英文名 2, 3,4, 5,6-pentafluorophenol， 分子式是(：6冊(cè)50,分子量為222. 15，CAS登記號(hào)為[771-61-9]，為白色固體，密度1. 757g/ml， 熔點(diǎn)35°C，沸點(diǎn)143°C，閃點(diǎn)72°C。
[0003] 五氟苯酚主要用作醫(yī)藥、液晶材料中間體，如用于制備多肽合成的五氟苯基活性 酯，后者能促進(jìn)肽鍵的形成，且?guī)缀鯖]有副反應(yīng)。五氟苯基活性酯既可以用于多肽的固相合 成，也可以用于液相合成。作為TFT液晶材料中間體，五氟苯酚特別適用于多氟類單體液 晶材料的制備，多氟類單體液晶材料與低粘度和高介電各向異性向列型液晶材料混合使用 后，可以增大分子的偶極距，減少響應(yīng)時(shí)間，改善液晶材料的顯示性能，提高清晰度，對(duì)生產(chǎn) 尚性能液晶材料具有重要的意義。
[0004] 五氟苯酚的合成路線大體上有如下幾種：
[0005] 1、六氟苯堿性水解：六氟苯在堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨等）作用下，生成五氟 苯酷鹽，后者水解，得到五氟苯。（BirchallandHaszeldine，JournaloftheChemical Society, 13-17,1959 ；Shtark,A.A.等，ZhurnalOrganicheskoiKhimii, 18(11)，2321-7， 1982 ;Feldman，David等，JournalofOrganicChemistry, 56(26) ,7350-4,1991)
[0006] 2、五氟溴苯堿性水解：五氟溴苯在銅鹽催化下，于氫氧化鈉等堿的水溶液中，高溫 高壓反應(yīng)，最后酸化得到五氟苯酚（浙江永太科技股份有限公司，CN102887817)
[0007] 3、五氟苯硼酸氧化：將五氟苯硼酸用雙氧水等過氧化物進(jìn)行氧化、水解，得到五氟 苯酚（浙江永太科技股份有限公司，CN1847210 ;日本觸媒公司，JP2005082548)
[0008] 五氟苯硼酸的制備方法一般是五氟溴苯的格氏試劑（或者五氟苯基鋰）與硼酸酯 (常見的是硼酸三甲酯、硼酸三正丁酯、硼酸三異丙酯等）反應(yīng)，得到五氟苯基硼酸二酯，后 者酸性水解得到五氟苯硼酸。
[0009] 上述幾條反應(yīng)路線中，第一條路線的原料六氟苯價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本較高，第二、 三條路線的起始原料為五氟溴苯，價(jià)格也比較高，且第二條路線需要高溫高壓反應(yīng)條件，而 第三條路線則需要進(jìn)行格氏反應(yīng)或丁基鋰反應(yīng)，還要用到過氧化物進(jìn)行氧化，反應(yīng)條件苛 亥IJ，生產(chǎn)安全性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種收率高、反應(yīng)條件 溫和、成本低、安全系數(shù)高的五氟苯酚的合成方法。
[0011] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0012] 一種合成五氟苯酚的方法，所述方法包括以下步驟：
[0013] (1)將五氟苯溶于有機(jī)溶劑中，然后在隊(duì)的保護(hù)下，于-10~150°C下加入堿性試 劑，升溫回流1~l〇h，得到五氟苯活性液；
[0014] (2)待步驟⑴中的五氟苯活性液冷卻至室溫后，加入催化劑，通入氧氣繼續(xù)升溫 回流進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，待反應(yīng)完全，過濾除去催化劑，用無機(jī)酸酸化至pH為1-2,萃取，干 燥，濃縮，蒸餾，得到五氟苯酚產(chǎn)品。
[0015] 進(jìn)一步的，所述堿性試劑選自以下物質(zhì)中的一種或幾種：
[0016] 無機(jī)堿，如碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸銫，碳酸鈰，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化鋰，氧化 鈣，氧化鋇；
[0017] 堿金屬醇鹽，如甲醇鈉，乙醇鈉，叔丁醇鈉，叔戊醇鈉，乙醇鉀，叔丁醇鉀，叔戊醇 鉀，甲醇鎂，乙醇鎂，叔丁醇鎂，乙醇鋁，異丙醇鋁；
[0018] 氨基鈉、氨基鉀，鈉氫、鈣氫，鋰氫，丁基鋰、叔丁基鋰，二異丙基氨基鋰，六甲基二 硅基胺基鋰，六甲基二硅基胺基鈉。
[0019] 進(jìn)一步的，所述堿性試劑與五氟苯的摩爾比為1:1~5: 1，優(yōu)選為1:1~2:1。
[0020] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中升溫回流的時(shí)間為2~5h。
[0021] 進(jìn)一步的，所述有機(jī)溶劑選自以下溶劑中的一種或幾種：
[0022] 醚類，如乙醚，甲基叔丁基醚，異丙醚，丁醚，四氫呋喃，二氧六環(huán)，乙二醇二甲醚， 苯甲醚，苯乙醚，環(huán)戊基甲醚及2-甲基四氫呋喃；
[0023] 芳香烴，如苯，甲苯，三氟甲苯，乙苯，異丙苯，二甲苯，三甲苯，氯苯及二氯甲苯；
[0024] 脂肪烴，如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷；脂環(huán)烴類，如環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、 甲基環(huán)己烷；
[0025] 高極性溶劑如N-甲基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺及二甲亞 砜。
[0026] 進(jìn)一步的，所述五氟苯與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:5~1:20;優(yōu)選為1:5~1:8。
[0027] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中的催化劑采用過渡金屬或過渡金屬鹽，所述過渡金屬 選自以下一種或幾種：鎳、鈷、鐵、鉬、鉻、銅、錳、鋅、銠、釕；所述過渡金屬鹽選用以下一種 或幾種：硫酸鹽，磷酸鹽，鹽酸鹽，氫溴酸鹽、乙酸鹽，丙酸鹽，甲磺酸鹽，對(duì)甲苯磺酸鹽，二氟 醋酸鹽及三氟醋酸鹽。
[0028] 進(jìn)一步的，所述催化劑選用過渡金屬鹽，所述過渡金屬鹽選用：乙酸鹽及三氟醋酸 鹽。
[0029] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中的催化劑的用量為五氟苯重量的0.01~10%，優(yōu)選 0? 1 ~5%〇
[0030] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中催化氧化反應(yīng)的壓力為0. 1~lOMPa，優(yōu)選0. 1~5Mpa; 反應(yīng)溫度為-15~150°C，優(yōu)選-10~100°C;反應(yīng)時(shí)間為1~60小時(shí)，優(yōu)選2~24小時(shí)。
[0031] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明以五氟苯為原料，先在有機(jī)溶劑中 用堿性試劑攫取苯環(huán)氫，然后在過渡金屬鹽催化劑作用下，通入氧氣進(jìn)行反應(yīng)，最終得到目 標(biāo)產(chǎn)物五氟苯酚，工藝簡單，分離收率達(dá)到80%以上（以五氟苯計(jì)），產(chǎn)品含量大于99. 5%， 極大地降低了合成成本，適合于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 取16. 8克（0.lmol)五氟苯、150ml甲苯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，一次性加入顆粒狀乙醇鈉 13. 6克（0. 2mol)，加熱回流2小時(shí)。冷卻到室溫，加入無水氯化鎳0. 05克，在氧氣氣氛下 繼續(xù)加熱至80°C反應(yīng)4小時(shí)，GC監(jiān)控反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，加入亞硫酸鈉飽和溶液0. 5ml，再 用6N鹽酸酸化至pH1，分相，水相用甲苯萃取兩次，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，常 壓蒸餾，得到產(chǎn)品15. 2克，GC含量99. 6%，收率82. 6%。
[0035] 實(shí)施例2-5的操作步驟同實(shí)施例1，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟： (1) 將五氟苯溶于有機(jī)溶劑中，然后在隊(duì)的保護(hù)下，于-10~150°C下加入堿性試劑， 升溫回流1~l〇h，得到五氟苯活性液； (2) 待步驟（1)中的五氟苯活性液冷卻至室溫后，加入催化劑，通入氧氣繼續(xù)升溫回流 進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，待反應(yīng)完全，過濾除去催化劑，用無機(jī)酸酸化至PH為1-2,萃取，干燥， 濃縮，蒸餾，得到五氟苯酚產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述堿性試劑選自 以下物質(zhì)中的一種或幾種： 無機(jī)堿，如碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸銫，碳酸鈰，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化鋰，氧化鈣，氧 化鋇； 堿金屬醇鹽，如甲醇鈉，乙醇鈉，叔丁醇鈉，叔戊醇鈉，乙醇鉀，叔丁醇鉀，叔戊醇鉀，甲 醇鎂，乙醇鎂，叔丁醇鎂，乙醇鋁，異丙醇鋁； 氨基鈉、氨基鉀，鈉氫、鈣氫，鋰氫，丁基鋰、叔丁基鋰，二異丙基氨基鋰，六甲基二硅基 胺基鋰，六甲基二硅基胺基鈉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述堿性試劑與五 氟苯的摩爾比為1:1~5:1，優(yōu)選為1:1~2:1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述步驟（1)中升溫 回流的時(shí)間為2~5h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自 以下溶劑中的一種或幾種： 醚類，如乙醚，甲基叔丁基醚，異丙醚，丁醚，四氫呋喃，二氧六環(huán)，乙二醇二甲醚，苯甲 醚，苯乙醚，環(huán)戊基甲醚及2-甲基四氫呋喃； 芳香烴，如苯，甲苯，三氟甲苯，乙苯，異丙苯，二甲苯，三甲苯，氯苯及二氯甲苯； 脂肪烴，如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷；脂環(huán)烴類，如環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、甲基 環(huán)己烷； 高極性溶劑如N-甲基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺及二甲亞砜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述五氟苯與有機(jī) 溶劑的質(zhì)量比為1:5~1:20 ;優(yōu)選為1:5~1:8。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述步驟（2)中的 催化劑采用過渡金屬或過渡金屬鹽，所述過渡金屬選自以下一種或幾種：鎳、鈷、鐵、鉬、鉻、 銅、錳、鋅、銠、釕；所述過渡金屬鹽選用以下一種或幾種：硫酸鹽，磷酸鹽，鹽酸鹽，氫溴酸 鹽、乙酸鹽，丙酸鹽，甲磺酸鹽，對(duì)甲苯磺酸鹽，二氟醋酸鹽及三氟醋酸鹽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述催化劑選用過 渡金屬鹽，所述過渡金屬鹽選用：乙酸鹽及三氟醋酸鹽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述步驟（2)中的催 化劑的用量為五氟苯重量的0. 01~10%，優(yōu)選0. 1~5%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成五氟苯酚的方法，其特征在于，所述步驟（2)中催 化氧化反應(yīng)的壓力為0. 1~lOMPa，優(yōu)選0. 1~5Mpa;反應(yīng)溫度為-15~150°C，優(yōu)選-10~ l〇〇°C;反應(yīng)時(shí)間為1~60小時(shí)，優(yōu)選2~24小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于精細(xì)化工中間體領(lǐng)域，具體地涉及一種合成液晶及醫(yī)藥中間體五氟苯酚的方法；包括以下步驟：（1）將五氟苯溶于有機(jī)溶劑中，在N2的保護(hù)下，加入堿性試劑，升溫回流1～10h，得到五氟苯活性液；（2）待步驟（1）中的五氟苯活性液冷卻至室溫后，加入催化劑，通入氧氣升溫回流進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，待反應(yīng)完全，過濾除去催化劑，用無機(jī)酸酸化至pH為1-2，萃取，干燥，濃縮，蒸餾，得五氟苯酚產(chǎn)品。效果：以五氟苯為原料，先在有機(jī)溶劑中用堿性試劑攫取苯環(huán)氫，然后在催化劑作用下，通入氧氣進(jìn)行反應(yīng)，最終得到目標(biāo)產(chǎn)物五氟苯酚，工藝簡單，分離收率達(dá)到80%以上（以五氟苯計(jì)），產(chǎn)品含量大于99.5%，極大地降低了合成成本，適合于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C07C37-58, C07C39-27
【公開號(hào)】CN104761436
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510158301
【發(fā)明人】王玉琴, 袁如宏, 張偉芳
【申請(qǐng)人】上海其新生物科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日