一種合成苯酚多氟代化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化工中間體的合成方法，更具體涉及 合成3, 4, 5-三氟苯酚、3, 5-二氟苯酚、2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯酚多氟化代合物作為一種重要的化工中間體廣泛應(yīng)用液晶、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域。 含氟液晶單體材料以氟原子或含氟基團(tuán)作為極性端基，由于氟原子具有電子效應(yīng)、模擬效 應(yīng)、阻礙效應(yīng)和滲透效應(yīng)等特殊性質(zhì)，從而具有粘度低、電阻率高、響應(yīng)速度快、介電常數(shù)高 等優(yōu)點(diǎn)，是目前主流的TFT-LCD液晶材料。其中，二氟代、三氟代、五氟帶苯酚等苯酚多氟代 化合物是含氟液晶單體材料中最常見的關(guān)鍵中間體。除此之外，2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚作為 丙肝治療藥物索菲布韋的關(guān)鍵中間體，引起了醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，其市場(chǎng)需求量大幅增 長。
[0003] 目前傳統(tǒng)的苯酚多氟代化合物合成工藝主要有：1.重氮化水解法。如中國專利 ZL 200510049766. X所述方法，以氟代溴苯為原料，經(jīng)過氨化、重氮化、水解三步反應(yīng)制得 氟代苯酚，該工藝的局限性在于反應(yīng)步驟多，產(chǎn)生大量廢水污染嚴(yán)重，副產(chǎn)物難分離，產(chǎn)品 純度低，且產(chǎn)品外觀和色澤難達(dá)到要求。2.格氏試劑法。如中國專利CN 102503779、CN 101445431、CN 100434410所述方法，以氟代溴苯為原料制得格氏試劑，再與硼酸酯反應(yīng)生 成氟代苯硼酸，然后經(jīng)氧化制得氟代苯酚。該工藝反應(yīng)條件苛刻，安全隱患大，環(huán)境污染嚴(yán) 重，原材料成本高，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。3.水解法。如專利JP 10025261、CN 1208398、CN 102887817XN 102718635中公開的方法，以氟代溴苯為原料，經(jīng)過鋰化、酯化、水解、氧化等 反應(yīng)制得氟代苯酚，該類方法主要存在產(chǎn)品品質(zhì)差、收率低、成本高的缺點(diǎn)，同樣不適宜工 業(yè)化生產(chǎn)。
[0004] 由于傳統(tǒng)苯酚多氟代化合物合成工藝的各種局限性，再加上行業(yè)對(duì)于產(chǎn)品純度的 要求非常高，導(dǎo)致其生產(chǎn)難度很大，產(chǎn)品價(jià)格昂貴，研究進(jìn)展緩慢，目前尚無適宜于工業(yè)化 的氟代苯酚生產(chǎn)工藝能夠同時(shí)達(dá)到收率高、純度高、環(huán)境污染小、成本低的生產(chǎn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服是那個(gè)數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種合成苯酚多氟化代 合物的方法，其在于易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，并且可顯著解決以往生產(chǎn)過程中收率低、污染大、能 耗大、產(chǎn)品品質(zhì)差等諸多問題，具有反應(yīng)條件溫和、收率高、成本低且環(huán)境友好的特點(diǎn)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種合成苯酚多氟化代合物的方法，其特征在于，包括以下步驟： (a) 使溶劑中式（I )化合物在催化劑作用下，反應(yīng)溫度100~180°C，反應(yīng)壓力0. 3~ 2. OMpa、反應(yīng)時(shí)間6~12h下發(fā)生取代反應(yīng)； (b) 將步驟（a)中得到的反應(yīng)物料進(jìn)行后處理得到式（II)化合物； 反應(yīng)路線如下：
[0007] 所述的步驟（a)中的催化劑選自Raney Ni、Pd/C、Pt/C、Ru/C中的一種。
[0008] 所述的步驟（a)中的式（I )可為3, 4, 5-三氟-1-鹵代苯、3, 5-二氟-1-鹵代苯、 2, 3, 4, 5, 6-五氟-1-鹵代苯中的一種，其中鹵素取代基X選自F或Cl或Br或I中的任意 一種。
[0009] 所述的步驟（a)中的式（II)對(duì)應(yīng)所添加的式（I )化合物所制得產(chǎn)物為3, 4, 5-三 氟苯酚、3, 5-三氟苯酚、2, 3, 4, 5-三氟苯酚。
[0010] 所述的步驟（a)中的溶劑為堿的水溶液和非質(zhì)子極性溶劑所組成的混合溶劑， 其中堿選自KOH、NaOH、Ca (OH) 2、Na2CO3中的一種或任意幾種的混合水溶液，優(yōu)選為KOH和 NaOH;非質(zhì)子極性溶劑選自環(huán)丁砜或二甲亞砜或丙酮或乙腈或二甲基甲酰胺或六甲基磷 酰胺中的一種或任意幾種的混合物，優(yōu)選為環(huán)丁砜；所述的堿的水溶液濃度以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) 為15%~30%，優(yōu)選為18%~25% ;混合溶劑中堿的水溶液和非質(zhì)子極性溶劑質(zhì)量比為1 : 0· 10 ~0· 38,優(yōu)選為 1 :0· 16 ~0· 31。
[0011] 所述的步驟（a)中式（I )化合物與催化劑的質(zhì)量比為1 :0· 034~0· 082,優(yōu)選為 1 :0. 045 ~0. 064。
[0012] 所述的步驟（a)中反應(yīng)溫度為120~160°C。
[0013] 所述的步驟（a)中反應(yīng)時(shí)間為8~10h。
[0014] 所述的步驟（a)中反應(yīng)壓力為為0· 5~I. 8 Mpa。
[0015] 所述的步驟（b)中的后處理工藝為：將反應(yīng)物料從反應(yīng)釜中排出，冷卻降溫，再進(jìn) 行過濾，萃取，干燥，精餾。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 采用本發(fā)明所述技術(shù)方案得到的3, 4, 5-三氟苯酚、3, 5-二氟苯酚產(chǎn)品品質(zhì)可達(dá)到工 業(yè)領(lǐng)域中間體的產(chǎn)品要求，特別是能夠滿足作為含氟液晶單體材料中間體，2, 3, 4, 5, 6-五 氟苯酚產(chǎn)品品質(zhì)能夠滿足液晶中間體，醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)要求。
[0017] 采用本發(fā)明所述技術(shù)方案，原料易得，成本低，工藝簡(jiǎn)潔，產(chǎn)品公斤級(jí)生產(chǎn)收率可 達(dá)到80%以上，遠(yuǎn)高于以往工藝所得到的收率，且適宜工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品外觀色澤良好純度 尚。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明中式（II) 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚的GC譜圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明中式（II) 3, 4, 5-三氟苯酚的GC譜圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明中式（II) 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚的IR譜圖。
[0021] 圖4為本發(fā)明中式（II) 3, 4, 5-三氟苯酚的IR譜圖。
[0022] 圖5為本發(fā)明中式（II) 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚的1H-NMR譜圖。
[0023] 圖6為本發(fā)明中式（II) 3, 5-二氟苯酚1H-NMR譜圖。
[0024] 其中，以上附圖為采用本發(fā)明方法得到的3, 4, 5-三氟苯酚、3, 5-二氟苯酚和 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚產(chǎn)品的各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，不具體屬于某實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步敘述，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0026] 實(shí)施例1 在IL反應(yīng)釜中加入2, 3, 4, 5,6_五氟-1-溴苯123. 5g (0.5mol)，Raney Ni催化 劑5. 5g，25. 2% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）KOH水溶液267. 5g，環(huán)丁砜60. 0g，升溫至180 °C，氮?dú)庠鰤?至0. 8Mpa，反應(yīng)8h。反應(yīng)完畢后物料冷卻降溫，過濾，萃取，合并有機(jī)相，干燥，精餾，得到 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚產(chǎn)品 76. 5g，熔點(diǎn) 34-36°C，收率 83. 1%，含量 99. 61%。
[0027] 實(shí)施例2 參照實(shí)施例1所述方法，催化劑改為Pd/C 4. 8g，其余條件不變，得到2, 3, 4, 5, 6-五氟 苯酚產(chǎn)品75. 6g，熔點(diǎn)34-36°C，收率82. 2%，含量99. 52%。
[0028] 實(shí)施例3 參照實(shí)施例1所述方法，原料改為五氟苯93. Og (0. 5mol)，溫度120°C，其余條件不變， 得到2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚產(chǎn)品80. 3g，熔點(diǎn)34-36°C，收率87. 3%，含量99. 84%。
[0029] 實(shí)施例5 參照實(shí)施例1所述方法，原料改為3, 4, 5-三氟-1-溴苯105. 5g (0. 5mol)，Raney Ni 催化劑5. 2g，升溫至150°C，氮?dú)庠鰤褐?.0 Mpa，反應(yīng)10h。其余條件不變，得到3, 4, 5-三 氟苯酚產(chǎn)品60. 2g，熔點(diǎn)53-55°C，收率81. 3%，含量99. 64%。
[0030] 實(shí)施例6 參照實(shí)施例1所述方法，原料改為3, 5-二氟-1-溴苯96. 5g (0. 5mol)，Raney Ni催化 劑5. 0g，升溫至130°C，氮?dú)庠鰤褐?. 8Mpa其余條件不變，得到3, 5-二氟苯酚產(chǎn)品52. 6g， 熔點(diǎn) 39-41 °C，收率 80. 8%，含量 99. 65%。
[0031] 實(shí)施例7 在IOL高壓反應(yīng)釜中加入2, 3, 4, 5, 6-五氟-1-溴苯1235. Og (5. Omol )，Raney Ni催 化劑55g，21. 2% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）KOH水溶液3172. 0g，環(huán)丁砜645. 0g，升溫至160°C，氮?dú)庠鰤?至1.0 Mpa，反應(yīng)8h。反應(yīng)完畢后物料冷卻降溫，過濾，萃取，合并有機(jī)相，干燥，精餾，得到 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚產(chǎn)品741. 5g，收率81. 1%，含量99. 53%。
[0032] 實(shí)施例8 參照實(shí)施例5所述方法，催化劑改為Pd/C 48g，其余條件不變，得到2, 3, 4, 5, 6-五氟苯 酚產(chǎn)品746. lg，收率84. 7%，含量99. 71%。
[0033] 實(shí)施例9 參照實(shí)施例5所述方法，原料改為六氟苯930. 0g( 5. Omol )，溫度120°C，其余條件不變， 得到2, 3, 4, 5, 6-五氟苯酚產(chǎn)品779. 2g，收率85. 2%，含量99. 79%。
[0034] 綜上所述，采用本方法合成苯酚多氟化代合物，原料易得，成本低，工藝簡(jiǎn)潔，收率 可達(dá)到80%以上，遠(yuǎn)高于以往工藝所得到的收率，產(chǎn)品純度達(dá)到99. 5%以上，外觀色澤良好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種合成苯酚多氟化代合物的方法，其特征在于，包括以下步驟： (a) 使溶劑中式（I)化合物在催化劑作用下，反應(yīng)溫度100~180°C，反應(yīng)壓力0. 3~ 2.OMpa、反應(yīng)時(shí)間6~12h下發(fā)生取代反應(yīng)； (b) 將步驟（a)中得到的反應(yīng)物料進(jìn)行后處理得到式（II)化合物； 反應(yīng)路線如下：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的式 (I)可為3, 4, 5-三氟-1-鹵代苯、3, 5-二氟-1-鹵代苯、2, 3, 4, 5, 6-五氟-1-鹵代苯中的 一種，其中鹵素取代基X選自F或C1或Br或I中的任意一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述 的式（II)對(duì)應(yīng)所添加的式（I)化合物所制得產(chǎn)物為3, 4, 5-三氟苯酚、3, 5-三氟苯酚、 2, 3, 4, 5-三氟苯酚。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的催 化劑選自RaneyNi或Pd/C或Pt/C或Ru/C中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的溶 劑為堿的水溶液和非質(zhì)子極性溶劑所組成的混合溶劑，其中堿選自K0H或NaOH或Ca(0H)2 或Na2C03*的一種或任意幾種的混合水溶液；非質(zhì)子極性溶劑選自環(huán)丁砜或二甲亞砜或丙 酮或乙腈或二甲基甲酰胺或六甲基磷酰胺中的一種或任意幾種的混合物；所述的堿的水溶 液濃度以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為15%~30% ;混合溶劑中堿的水溶液和非質(zhì)子極性溶劑質(zhì)量比為1 : 0. 10 ~0. 386. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的式 (I)化合物與催化劑的質(zhì)量比為1 :〇· 034~0· 082。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的反 應(yīng)溫度為120~160°C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的反 應(yīng)時(shí)間為8~10h。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的反 應(yīng)壓力為為0.5~1.8Mpa。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成苯酚多氟代化合物的方法，其特征在于，所述的后 處理工藝為：將反應(yīng)物料從反應(yīng)釜中排出，冷卻降溫，再進(jìn)行過濾，萃取，干燥，精餾。
【專利摘要】一種合成苯酚多氟代化合物的方法，使溶劑中式（Ⅰ）化合物在催化劑作用下，反應(yīng)溫度100～180℃，反應(yīng)壓力0.3～2.0Mpa、反應(yīng)時(shí)間6～12h下發(fā)生反應(yīng)，然后將步驟（a）中得到的反應(yīng)物料進(jìn)行后處理得到式（Ⅱ）化合物，該工藝收率可達(dá)到80%以上，遠(yuǎn)高于以往工藝所得到的收率，產(chǎn)品純度達(dá)到99.5%以上，外觀色澤良好，具有反應(yīng)條件溫和、收率高、成本低且環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C07C37/02, C07C39/27
【公開號(hào)】CN105384603
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510902346
【發(fā)明人】楊俊偉, 扈廣法, 竇杰, 王燕, 李程碑, 杭磊, 李 浩, 陳國珍, 張玉娟
【申請(qǐng)人】陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日