一种2，3，5，6-四氟苯甲酸的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种２，３，５，６－四氟－１，４－苯二甲腈制备方法，其中包括在酸性催化剂的催化下水解２，３，５，６－四氟－１，４－苯二甲腈，其中反应温度为１２５－１６５℃，反应时间为３－６个小时，该方法回收率高，比传统方法提高约１０％以上。此外，本发明专利技术方法的合成路线短，反应条件温和，原材料价格便宜，目标产物纯度高，因此适宜于大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说，本专利技术涉及一种2，3，5，6-四氟苯甲酸的合成方法。
技术介绍
2，3，5，6-四氟苯甲酸是合成拟除虫菊酯杀虫剂-四氟菊酯的很重要的中间体，它具有很好的杀虫效果，且对人体的毒性低，因此可以广泛用于农药、医药、液晶材料和光敏材料的合成。目前，2，3，5，6-四氟苯甲酸的合成方法主要有以下几种(1)以五氟苯甲酸为原料，加入锌粉，在氢氧化钾溶液中进行脱氟而得到的2，3，5，6-四氟苯甲酸，其收率为81.3％。上述脱氟过程亦可以在碳酸钠溶液中，在钯/碳存在下进行加氢反应而制得2，3，5，6-四氟苯甲酸粗产品，该粗产品用硫化钠和氯气/水后处理得到所述的产物，其中仅含0.05％重量的原料。(2)以4-三氟甲基苯甲酰氟为原料，经氯化得到2，3，5，6-四氯-4-三氟甲基苯甲酰氯，其收率83％，然后它与氟化钾进行氟交换，得到2，3，5，6-四氯-4-三氟甲基苯甲酰氟，再经水解并脱羧反应得2，3，5，6-四氯-4-三氟甲基苯，其收率72％，然后2，3，5，6-四氯-4-三氟甲基苯与20％发烟硫酸中水解得到2，3，5，6-四氟-苯甲酸。(3)在碱性条件下水解2，3，5，6四氟-1，4-苯二甲腈。由于在碱浓度太低时，2，3，5，6四氟-1，4-苯二甲腈不进行水解，而碱浓度太高时出现玻璃烧瓶被腐蚀的现象，因此水解产物受到污染。另外，GB2122190中公开了如下的方法2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲腈与冰醋酸、浓硫酸在175℃下加热回流3小时，冷却后把这种混合物倒入水中，然后用乙醚萃取，再加入无水硫酸镁干燥、过滤、旋转蒸馏后得到2，3，5，6-四氟-1，4-苯二酸。所得到的2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲酸与N，N-二甲基甲酰胺或极性非离子溶剂(如二甲基乙酰胺、二甲氧基乙烷、环丁砜)等混合物加热到70℃反应4小时，再冷却到20℃，加水并冷却到5℃。沉淀固体进行过滤、水洗和干燥，其滤液在真空下进行蒸馏，所得到产物中含98％的2，3，5，6-四氟苯甲酸。但该方法需要经过多次的过滤、干燥等操作，消耗更多的原材料，因此该方法不经济，而且还会对环境造成污染。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种2，3，5，6-四氟苯甲酸的合成方法，该方法具有合成路线短、反应条件温和、成本低廉和回收率高等优点纯度高。技术方案腈水解时先生成酰胺，后者继续水解生成羧酸。腈的水解在碱性或溶液或酸催化下进行。在酸或碱和水的比例以及温度合适时就会进而脱掉一边的羧酸，得到单羧酸化合物。 本专利技术提供了一种2，3，5，6-四氟苯甲酸的合成方法，其特征在于该方法包括在酸性催化剂存在下，2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲腈在温度125-165℃下进行水解3-6个小时。更详细地说，该方法包括以下步骤(1)2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲腈与酸性催化剂和蒸馏水混合后，在搅拌下加热回流3-6小时； (2)加热回流结束后，将该反应混合物冷却到室温，再把这种反应混合物缓慢地倒入蒸馏水中，再用萃取剂萃取三次，分离的有机层合并；(3)合并的有机相用干燥剂进行干燥，然后过滤除去干燥剂，其有机相先在常压下蒸去溶剂，再在减压下蒸去余下的醋酸，然后烘干；(4)烘干的有机相再用活性碳脱色，然后重结晶得到白色的目标产物晶体。在上述的方法中，所述的酸性催化剂选自以下物质中的一种或多种冰醋酸、浓硫酸或浓盐酸；所述酸性催化剂与蒸馏水的体积比为10∶1～2∶1；所述2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲腈与所述酸性催化剂的体积比例为1∶5～1∶10。所述的萃取剂是一种或选自乙醚、二正丁醚、叔丁基甲基醚、二异丙基醚、乙酸乙酯或甲苯的萃取剂；其萃取条件是萃取剂稀释剂为乙醚；萃取剂浓度100％；萃取相比5∶3；萃取温度室温；萃取方式反应混合物冷却到室温，再把这种反应混合物缓慢地倒入蒸馏水中，将此水溶液倒进分液漏斗，然后往分液漏斗中加入萃取剂，振荡摇匀，分出有机相和水相，然后将水相在倒回分液漏斗，再加入萃取剂，共3次，每次加入的相比5∶3(水相∶有机相)；所述的干燥剂选自以下物质中的一种或多种CaCl2、MgSO4、Na2SO4、CaSO4。在上述的方法中，所述的2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲腈是使用2，3，5，6-四氯-1，4-苯二甲腈制得的，而2，3，5，6-四氯-1，4-苯二甲腈是直接从ALDRICH公司购买得到的。该方法还包括一个脱色步骤，脱色时加入一种选自乙醚、二正丁醚、叔丁基甲基醚、二异丙基醚、乙酸乙酯或甲苯中的物质。加入所述物质的目的在于溶解2，3，5，6-四氟苯甲酸，使得活性炭发挥吸附作用。该方法还包括重结晶步骤，其重结晶条件在常压下蒸馏出在脱色过程的大部分物质，然后加入石油醚将2，3，5，6-四氟苯甲酸沉淀出来，过滤后晾干，从而得到晶体。积极效果本专利技术提供的2，3，5，6-四氟-1，4-苯二甲腈制备方法的回收率比传统方法提高约10％以上。此外，本专利技术方法省去了传统方法所采用的一些反应步骤，因此合成路线短，不需要加入金属或金属盐催化剂，反应条件温和，，这样，这种方法更加简便可行，，使用的原材料价格也便宜，，目标产物可以达到很高的纯度，适宜于大规模工业化生产。具体实施例方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。实施例1在装配有冷凝管、搅拌器和温度计的25ml的两口瓶中，装入1g2，3，5，6四氟-1，4-苯二甲腈、5ml浓硫酸、5ml冰醋酸和1ml蒸馏水，在搅拌下加热达到回流温度155℃，回流反应4小时，然后停止反应，冷却到室温，再把这种反应液混合物倒入50ml蒸馏水中，用100ml乙醚分三次进行萃取，分离的有机相合并后，再加入CaCl2干燥，过滤，在常压下蒸去乙醚，再在减压下蒸去多余的催化剂，烘干。用乙醚和活性炭脱色，重结晶(在常压下50℃蒸馏出在脱色过程的大部分乙醚，冷却致室温，然后加入石油醚20ml将2，3，5，6-四氟苯甲酸沉淀出来，过滤后将滤渣晾干，从而得到白色晶体)。回收率为87.7％，产品纯度为98％。实施例2在装配有冷凝管、搅拌器和温度计的25ml的两口瓶中，放入1g的2，3，5，6四氟-1，4-苯二甲腈、5ml的浓硫酸、和1ml的蒸馏水，在搅拌下加热达到回流温度125℃，回流反应6小时，然后停止反应，冷却到室温，再把这种反应液混合物倒入50ml的蒸馏水中，用100ml二正丁醚分三次萃取，分离的有机相合并后，再加入MgSO4干燥，过滤，在常压下蒸出二正丁醚，再在减压下蒸出多余催化剂，烘干。用二正丁醚和活性炭脱色，重结晶(在常压下145℃蒸馏出在脱色过程的大部分二正丁醚，冷却致室温，然后加入20ml石油醚将2，3，5，6-四氟苯甲酸沉淀出来，过滤后将滤渣晾干，从而得到白色晶体)。回收率为80.9％，产品纯度为96％。实施例3在装配有冷凝管、搅拌器和温度计的25ml的两口瓶中，放入1g的2，3，5，6四氟-1，4-苯二甲腈、5ml的冰醋酸和1ml的蒸馏水，在搅拌下加热达到回流温度165℃，回流反应3小时，然后停止反应，冷却到室温，再把这种反应液混合物倒入50ml的蒸馏水中，用100ml乙醚和叔丁基甲基醚分三次萃取，分离的有机相合并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２，３，５，６－四氟苯甲酸的制备方法，其特征在于该方法包括在酸性催化剂存在下，２，３，５，６－四氟－１，４－苯二甲腈在温度１２５－１６５℃下进行水解３－６个小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐渝，余剑峰，屈伟月，岑颖洲，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]