氟苯衍生物和苯甲酸次氟盐衍生物的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种氟化气体的用途，其中单质氟(F2)优选以高浓度存在，例如单质氟(F2)的浓度尤其等于远远高于15体积％或甚至20体积％(即至少15体积％或甚至20体积％)，并涉及一种通过利用氟化气体直接氟化由苯甲酸衍生物开始制造氟化苯衍生物的工艺，其中单质氟(F2)优选以高浓度存在，随后通过直接氟化得到的苯甲酸次氟盐衍生物进行脱羧。本发明专利技术的工艺还涉及通过苯甲酸衍生物的直接氟化来制造苯甲酸次氟盐衍生物。特别地，在用于农业、制药、电子、催化剂、溶剂和其他功能性化学应用的氟化苯衍生物、终产物以及中间体的制备中，本发明专利技术令人关注。本发明专利技术的氟化工艺可以分批或以连续方式进行。

Preparation technology of fluorobenzene derivatives and benzoic acid subfluorinate derivatives

【技术实现步骤摘要】
氟苯衍生物和苯甲酸次氟盐衍生物的制备工艺
本专利技术涉及制造或制备氟化苯衍生物(特别是单氟苯衍生物)的工艺，其在所述工艺的步骤中使用包含单质氟(F2)的氟化气体。例如，本专利技术的工艺可以包含分批或连续制造或制备氟化苯衍生物(特别是单氟苯衍生物)，其使用包含单质氟(F2)的氟化气体。本专利技术还涉及用于制造或制备苯甲酸次氟盐(hypofluorite)衍生物的新工艺。同样，本专利技术的后一种工艺例如可以包含分批或连续制造或制备苯甲酸次氟盐衍生物，其使用包含单质氟(F2)的氟化气体。
技术介绍
氟苯及其衍生物仍由巴尔茨-席曼(Balz-Schiemann)、桑德迈尔(Sandmeyer)或哈莱克斯(Halex)反应制备。所有这些类型的反应均提供良好的产率，但对环境完全不友好。特别是在亚洲，由于此类化学反应无法解决的环境问题，当局关闭了多家工厂。众所周知，羧酸衍生物可以被氟化和光解脱羧，如J.Am.Chem.Soc.2015137175654-5657(https://doi.org/10.1021/jacs.5b02244)。然而，所描述的F源(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造氟化苯衍生物的工艺，所述氟化苯衍生物优选为单氟苯衍生物，其中所述工艺包含以下步骤：/na)提供液体介质，所述液体介质包含苯甲酸衍生物作为起始化合物；/nb)提供氟化气体，所述氟化气体包含单质氟(F2)或由其组成，优选其中氟以至少实质上大于、特别是远远大于15体积％(vol.-％)的高浓度存在于所述氟化气体中，优选等于或大于20体积％(vol.-％)；/nc)提供耐单质氟(F2)和氟化氢(HF)的第一反应器或反应器系统；/nd)在直接氟化步骤中，使b)的所述氟化气体在c)的反应器或反应器系统中通过a)的液体介质，所述液体介质包含苯甲酸衍生物作为起始化合物，并使所述苯甲酸衍生物起始...

【技术特征摘要】
20190827 DE 10201912290221.一种用于制造氟化苯衍生物的工艺，所述氟化苯衍生物优选为单氟苯衍生物，其中所述工艺包含以下步骤：
a)提供液体介质，所述液体介质包含苯甲酸衍生物作为起始化合物；
b)提供氟化气体，所述氟化气体包含单质氟(F2)或由其组成，优选其中氟以至少实质上大于、特别是远远大于15体积％(vol.-％)的高浓度存在于所述氟化气体中，优选等于或大于20体积％(vol.-％)；
c)提供耐单质氟(F2)和氟化氢(HF)的第一反应器或反应器系统；
d)在直接氟化步骤中，使b)的所述氟化气体在c)的反应器或反应器系统中通过a)的液体介质，所述液体介质包含苯甲酸衍生物作为起始化合物，并使所述苯甲酸衍生物起始化合物与所述氟化气体中的所述单质氟(F2)反应，用氟取代所述苯甲酸衍生物羧酸基团中的氢原子，并且其中反应在约-30℃至约+100℃的温度下、约1巴绝对压力至约10巴绝对压力下进行；
e)从c)的所述反应器或反应器系统中取出在所述直接氟化步骤d)中形成的苯甲酸次氟盐衍生物；
f)原位或以分离形式获得苯甲酸次氟盐衍生物；以及
g)在第二反应器或反应器系统中，使步骤f)中获得的苯甲酸次氟盐衍生物原位或以分离形式脱羧，从而获得所述氟化苯衍生物，优选获得单氟苯衍生物；
前提是所述起始化合物不是苯甲酸，所产生的氟化化合物不是苯甲酸次氟盐，和/或随后的脱羧后的产物不是氟化苯，尤其不是单氟苯。


2.根据权利要求1所述的用于制造氟化苯衍生物的工艺，其中所述单质氟(F2)以至少25体积％的高浓度存在于b)的所述氟化气体中，优选至少30体积％，更优选至少35体积％，甚至更优选至少45体积％，各自基于所述氟化气体的总体积为100体积％。


3.根据权利要求2所述的用于制造氟化苯衍生物的工艺，其中所述单质氟(F2)以15-100体积％范围内的高浓度存在于b)的所述氟化气体中，优选在20-100体积％的范围内，更优选在25-100体积％的范围内，还更优选在30-100体积％的范围内，甚至更优选在35-100体积％的范围内，还更优选在45-100体积％的范围内，各自基于所述氟化气体的总体积为100体积％。


4.根据前述权利要求中任一项所述的用于制造氟化苯衍生物的工艺，其中步骤d)中的反应在(封闭的)柱式反应器中进行，其中a)的所述液体介质在回路中循环，所述液体介质包含苯甲酸衍生物作为起始化合物或由其组成，同时将b)的所述氟化气体供入c)的所述柱式反应器，所述氟化气体包含单质氟(F2)或由其组成，任选地单质氟(F2)为高浓度，所述氟化气体在步骤d)中通过所述液体介质与所述起始化合物苯甲酸衍生物反应；优选地，其中所述回路以1,500l/h至5,000l/h的循环速度操作，更优选3,500l/h至4,500l/h。


5.根据权利要求4所述的用于制造氟化苯衍生物的工艺，其中所述柱式反应器配有以下至少一种：
(i)至少一个冷却器(系统)，至少一个储液器，所述储液器具有入口和出口，并含有a)的所述液体介质，所述液体介质包含苯甲酸衍生物作为起始化合物或由其组成；
(ii)泵，其用于泵送和循环a)的所述液体介质；
(iii)一个或多个(喷嘴)喷射器，优选其中所述一个或多个(喷嘴)喷射器设置在所述柱式反应器的顶部，用于将a)的循环介质喷射到所述柱式反应器中；
(iv)一个或多个用于将b)的所述氟化气体引入所述柱式反应器的进料口，所述氟化气体包含单质氟(F2)或由其组成，任选地所述单质氟(F2)为高浓度；
(v)任选地一个或多个筛子，优选地两个筛子，优选地所述一个或多个筛子放置在所述柱式反应器底部；
(vi)至少一个设有压力阀的出气口，以及至少一个用于在步骤e)中原位或以分离形式取出所述苯甲酸次氟盐衍生物的出口。


6.根据权利要求4和5中任一项所述的用于制造氟化苯衍生物的工艺，其中柱式反应器是填充床塔式反应器，优选填充有耐单质氟(F2)和氟化氢(HF)的填料的填充床塔式反应器，例如填充有Raschig填料和/或金属填料，更优选其中所述填充床塔式反应器是气体洗涤器系统(塔式)，其中填充有耐单质氟(F2)和氟化氢(HF)的填料，例如Raschig填料和...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔桅龙，周长岳，杜宏军，吴文挺，
申请(专利权)人：福建永晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35