一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法。该方法包括下列步骤：水中，将如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸与过氧化氢进行氧化反应，制得如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚。本发明专利技术的制备方法氧化反应在水中进行，成本低，对环境友好，且反应收率和纯度高，更适用于工业化生产。

Method for preparing 2,3,4,5,6- five fluoro phenol

The invention discloses a preparation method of 2,3,4,5,6- five fluoro phenol. The process comprises the following steps: water, oxidizing an 2,3,4,5,6- five fluoro boric acid as shown in formula (VI) with hydrogen peroxide, and producing 2,3,4,5,6- five fluoro phenol as shown in formula (VII). The preparation method of the invention has the advantages of low cost, environment friendly reaction yield and high purity, and is more suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法
本专利技术涉及一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法。
技术介绍
五氟苯酚是多氟类液晶化合物，是一种重要的精细化学品，它既是医药中间体、农药中间体，也是制备高性能液晶材料的中间体。多氟类液晶化合物与低粘度和高介电各向异性向列型液晶材料混合使用后，可以增大分子的偶极距，减少响应时间，改善液晶材料的显示性能，提高清晰度，对生产高性能液晶材料具有重要的意义。目前，工业上主要使用五氟苯硼酸氧化法制备五氟苯酚，该方法一般是以五氟溴苯或五氟苯为起始原料，通过格氏试剂或锂试剂制备五氟苯硼酸，再将制得的五氟苯硼酸在有机溶剂中与过氧化物反应生成五氟苯酚，最后精馏得到五氟苯酚，其反应流程式如下所示：专利CN1847210A公开了一种五氟苯酚的制备方法，并具体公开了：(1)在500mL四口瓶中加入镁屑12.6g(0.52mol)，1小粒晶体碘及THF150mL，N2保护下加热升温至50℃，滴加由123.5g(0.50mol)五氟溴苯和120mLTHF配成的溶液，温度50℃～55℃，加毕继续保温2小时，冷却至室温。产物为格氏试剂。(2)在三口烧瓶中投入硼酸三异丁酯117.5g(0.625mol)、四氢呋喃250mL开搅拌，使其成为混合溶液，把此溶液冷却至-20℃时，滴加上一步反应物格氏试剂，温度-15～-20℃。滴加完毕后，保温10分钟，再滴加10％盐酸溶液300mL。蒸馏回收四氢呋喃，剩余物冷却结晶，过滤，得五氟苯硼酸湿品。(3)在三口烧瓶中投入上述五氟苯硼酸粗品，同时加二氯乙烷250mL，开搅拌使其溶解，控制温度在15℃～20℃时，滴加30％双氧水85g(0.75mol)，滴加完毕后，再在此温度搅拌保温反应15小时，保温结束后，用饱和的亚硫酸钠洗涤消除过量的双氧水，静置后分出油层。油层先常压蒸馏蒸出溶剂，再减压精馏收集产物馏分，可得白色五氟苯酚晶体，收率55％。专利CN103420801A中公开了一种五氟苯酚的制备方法，并具体公开了：(1)将1000mL四口瓶烘干，氮气置换，开启搅拌保持良好的氮气保护，向四口瓶内加入365mLTHF、200g(0.81mol)五氟溴苯，搅拌下，在40℃～50℃下滴加异丙基氯化镁/THF溶液415mL(0.83mol)，然后在40℃～50℃范围保温2小时。(2)向2000mL四口瓶内加入500mLTHF和97g(0.94mol)硼酸三甲酯，降温至-10～0℃，将上述步骤制得的格氏试剂滴加入内，然后加热至室温并保温2h，接着用盐酸酸化后，洗涤分层，将有机层减压蒸馏，残渣结晶过滤得到五氟苯硼酸固体126g，收率74％。(3)向1000mL四口瓶内加入450mL冰醋酸，开启搅拌，加入上述五氟苯硼酸固体124g，在10℃～15℃之间向瓶内滴加双氧水81g(0.715mol)，滴加完毕保温6h，然后向瓶内加入亚硫酸氢钠溶液破坏过量的双氧水，通过蒸馏、精馏得到主含量≥99.5％的白色晶体98g，收率90％，总收率66.6％。以上两篇专利公开的制备方法主要存在以下技术问题：氧化反应均在有机溶剂中进行，例如二氯乙烷和冰醋酸，成本高，对环境不友好，收率低，不适用于工业化生产。以上技术问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有的由五氟苯硼酸为原料进行氧化反应需要在有机溶剂中进行，成本高，对环境不友好，收率低以及不适用于工业化生产等的缺陷，而提供一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法。本专利技术的制备方法氧化反应在水中进行，成本低，对环境友好，且反应收率和纯度高，更适用于工业化生产。本专利技术主要是通过以下技术方案解决上述技术问题的。本专利技术提供了一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法，其包括下列步骤：水中，将如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸与过氧化氢进行氧化反应，制得如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚；所述的如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法较佳地包括下列步骤：向水和如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸的混合溶液中加入过氧化氢，进行所述的氧化反应。所述的加入的方式可为本领域常规的方式，较佳地为滴加。所述的滴加的速度可不作具体限定，一般控制反应体系的温度在40℃～80℃之间，即可。所述的过氧化氢较佳地以过氧化氢水溶液的形式参与到反应中，所述的过氧化氢水溶液的质量分数较佳地为5％～35％，更佳地为10％～27.5％，所述的百分比是指过氧化氢的质量占过氧化氢水溶液总质量的百分比。所述的化合物(VI)和过氧化氢的摩尔比可为本领域此类反应常规的摩尔比，较佳地为1:1～1:4，更佳地为1:1～1:2。所述的水的用量可不作具体限定，只要不影响反应的进行即可，较佳地，所述的水与化合物(VI)的质量比为1:1～1:3。所述的氧化反应的温度可为本领域此类反应常规额温度，较佳地为40～80℃，更佳地为60～80℃。所述的氧化反应的进程可按照本领域常规的检测方法进行监测(例如TLC、HPLC或GC)，一般以化合物(VI)消失时作为反应的终点。所述的氧化反应的时间较佳地为2～12小时，更佳地为2～6h。所述的如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法，较佳地，其还可进一步包括下列步骤：(1)将如式(V)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯进行如下所示的格氏反应制得如式(Va)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯格氏试剂；(2)醚类溶剂中，将步骤(1)制得的格氏试剂与B(OR)3进行如下所示的反应，制得如式(Vb)所示的化合物；然后在酸的作用下，进行如下所示的水解反应，制得所述的如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸；B(OR)3或如式(Vb)所示的化合物中，R为C1～C4的烷基。R中，所述的C1～C4的烷基较佳地为甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、正丙基(-CH2CH2CH3)、异丙基(-CH2(CH3)2)、正丁基(-CH2CH2CH2CH3)、异丁基(-CH2CH(CH3)2)或叔丁基(-CH(CH3)3)。步骤(1)中，所述的如式(Va)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯格氏试剂的制备方法可为本领域常规的方法，较佳地包括下列步骤：气体保护下，将镁(一般为镁屑)和醚类溶剂混合物与化合物(V)混合，进行所述的格氏反应。其中，所述的气体保护中的气体可为本领域此类反应常规的保护性气体，较佳地为氮气。所述的混合的温度可为本领域此类反应混合常规的温度，较佳地为40℃～50℃。所述的醚类溶剂可为本领域此类反应常规的醚类溶剂，较佳地为乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃和甲基四氢呋喃中的一种或多种，更佳地为四氢呋喃。所述的镁为本领域此类反应常规的镁，一般为市售可得。所述的镁与化合物(V)的摩尔比可为本领域此类反应常规的摩尔比，较佳地为1.0:1～1.2:1。所述的醚类溶剂的用量可不作具体限定，只要不影响反应进行即可，较佳地，所述的醚类溶剂与镁的质量比为20～30:1(例如26.2:1)。所述的格氏反应的温度可为本领域此类反应常规的温度，较佳地为40℃～50℃。所述的格氏试剂反应的进程一般可采用本领域常规的检测方法进行监测。所述的格氏反应的时间较佳地为3～5小时。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2,3,4,5,6‑五氟苯酚的制备方法，其特征在于其包括下列步骤：水中，将如式(VI)所示的2,3,4,5,6‑五氟苯硼酸与过氧化氢进行氧化反应，制得如式(VII)所示的2,3,4,5,6‑五氟苯酚；

【技术特征摘要】
1.一种2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法，其特征在于其包括下列步骤：水中，将如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸与过氧化氢进行氧化反应，制得如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚；2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法包括下列步骤：向水和如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸的混合溶液中加入过氧化氢，进行所述的氧化反应；其中，所述的加入的方式较佳地为滴加；所述的过氧化氢较佳地以过氧化氢水溶液的形式参与到反应中，所述的过氧化氢水溶液的质量分数较佳地为5％～35％，更佳地为10％～27.5％；所述的化合物(VI)和过氧化氢的摩尔比较佳地为1:1～1:4，更佳地为1:1～1:2；所述的水与化合物(VI)的质量比为较佳地为1:1～1:3；所述的氧化反应的温度较佳地为40℃～80℃,更佳地为60℃～80℃；所述的氧化反应的时间较佳地为2～12小时，更佳地为2～6h。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚的制备方法还进一步包括下列步骤：(1)将如式(V)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯进行如下所示的格氏反应制得如式(Va)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯格氏试剂；(2)醚类溶剂中，将步骤(1)制得的格氏试剂与B(OR)3进行如下所示的反应，制得如式(Vb)所示的化合物；然后在酸的作用下，进行如下所示的水解反应，制得所述的如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸；B(OR)3或如式(Vb)所示的化合物中，R为C1～C4的烷基。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，R中，所述的C1～C4的烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；和/或，步骤(1)中，所述的如式(Va)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯格氏试剂的制备方法包括下列步骤：气体保护下，将镁和醚类溶剂混合物与化合物(V)混合，进行所述的格氏反应；其中，所述的气体保护中的气体较佳地为氮气；所述的混合的温度较佳地为40℃～50℃；所述的醚类溶剂较佳地为乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃和甲基四氢呋喃中的一种或多种；所述的镁与化合物(V)的摩尔比较佳地为1.0:1～1.2:1；所述的醚类溶剂与镁的质量比较佳地为20:1～30:1；所述的格氏反应的温度较佳地为40℃～50℃；所述的格氏反应的时间较佳地为3～5小时；和/或，步骤(2)中，所述的如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸的制备方法包括下列步骤：气体保护下，在-10℃～-5℃的温度下，将步骤(1)反应结束后的反应液，与B(OR)3和醚类溶剂的混合溶液混合，进行所述的反应，制得如式(Vb)所示的化合物；不经后处理，直接在酸的作用下，进行水解反应，制得如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸；其中，所述的气体保护中的气体较佳地为氮气；所述的醚类溶剂较佳地为乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃和甲基四氢呋喃中的一种或多种；所述的化合物B(OR)3与化合物(V)的摩尔比较佳地为1:1～2:1，更佳地为1:1～1.4:1；所述的反应的温度较佳地为-10℃～-5℃；所述的反应的时间较佳地为2～8小时；所述的酸较佳地为盐酸；所述的盐酸的质量分数较佳地为5％～15％；所述的水解反应的温度较佳地为10℃～30℃；所述的水解反应的时间较佳地为5～30min。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的如式(Va)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯格氏试剂的制备方法中，将化合物(V)滴加到镁和醚类溶剂混合物中；和/或，步骤(2)中，所述的如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸的制备方法中，将B(OR)3和醚类溶剂的混合溶液滴加到步骤(1)反应液中；和/或，所述的如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸的制备方法中，所述的后处理结束后，无需分离，直接进行后续的氧化反应，制得如式(VII)所示的2,3,4,5,6-五氟苯酚。6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的如式(VI)所示的2,3,4,5,6-五氟苯硼酸的制备方法还进一步包括下列步骤：在路易斯酸的催化下，将如式(IV)所示的五氟苯与溴进行溴化反应，制得所述的如式(V)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯；7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的如式(V)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯的制备方法包括下列步骤：无溶剂中，在路易斯酸的催化下，将如式(IV)所示的五氟苯与溴进行溴化反应，制得所述的如式(V)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯；较佳地包括下列步骤：无溶剂中，将五氟苯和路易斯酸的混合物与溴混合，进行所述的溴化反应；其中，所述的混合的温度较佳地为40℃～45℃；所述的路易斯酸较佳地为三氯化铝；所述的化合物(IV)与溴的摩尔比较佳地为1:1～1:2；所述的路易斯酸与化合物(IV)的摩尔比为3:10～1:10；所述的溴化反应的温度较佳地为40℃～45℃；所述的溴化反应的时间较佳地为5～18小时，更佳地为12～18小时。8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的如式(V)所示的2,3,4,5,6-五氟溴苯的制备方法还进一步包括下列步骤：酰胺类溶剂中，将如式(III)所示的2,3,4,5,6-五氟苯甲酸进行如下所示的脱羧反应，制得所述的如式(IV)所示的五氟苯；9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的如式(I...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭章红，顾建超，林行军，樊小彬，
申请(专利权)人：辽宁天予化工有限公司，联化科技股份有限公司，联化科技台州有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21