一种八氟甲苯的合成方法技术

本发明专利技术涉及了一种八氟甲苯的合成方法，属于精细化工中间体合成技术领域。该制备方法采用以下技术方案：1)以五氟苯、多聚甲醛、氯磺酸为原料，氯甲基化得到中间体五氟氯苄；2)光照下采用氯气氯化得到中间体1,2,3,4,5

【技术实现步骤摘要】
一种八氟甲苯的合成方法


[0001]本专利技术涉及精细化工中间体合成领域，尤其是涉及一种八氟甲苯的合成方法。

技术介绍

[0002]全氟化合物是有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物。分子中全部碳氢键都转化为碳氟键的化合物称全氟有机化合物，部分取代的称单氟或多氟有机化合物。由于氟是电负性最大的元素，多氟有机化合物具有化学稳定性、热稳定性、高表面活性及疏水疏油性能，在化工、医药以及液晶材料等方面有着广阔的应用前景。
[0003]目前，现有技术中，生产八氟甲苯的主要工艺主要有以下几种：
[0004]1)、CN109320396A提供了一种八氟甲苯的制备方法，将甲苯、氟化氢液体和氯气在120～130℃下混合，然后在氟化催化剂下进行气相反应，得到八氟甲苯。
[0005]2)、CN107417491A首先用硫脲树脂、氯化亚铜和1-乙基甲基醚-3-甲基咪唑四氟硼酸盐制得氟化催化剂，将八氯甲苯、干燥的氟化钾和有机溶剂，加入到反应釜中，系统逐渐升温进行反应，经分离提纯，得到八氟甲苯。
[0006]3)、CN102267871A提供了一种3-氯-4-氟三氟甲苯的制备方法，该制备方法在催化剂存在下，将3,4-二氯三氟甲苯与无水氟化钾在极性非质子溶剂中进行氟化反应，所述催化剂含有铜的卤化物和冠醚。
[0007]4)、CN201710360737.8提供了一种八氟甲苯的制备方法，按重量份，将100份八氯甲苯、100-300份干燥的KF、300-800份二苯醚和5-15份氟化催化剂投入到反应釜中，系统逐渐升温进行反应，反应温度370-550℃，反应压力2-4MPa，反应时间1-5h，反应结束后，精馏得到八氟甲苯产品。
[0008]现有技术生产氟代甲苯多使用氯代甲苯为原料进行氟化，苯环上氯进行氟化温度高，副反应多，易结焦，焦油难以处理，环保处理面临很大压力。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对工艺现有技术的不足，本专利技术以五氟苯、多聚甲醛、氯磺酸为原料，氯甲基化得到中间体五氟氯苄，然后光照下用氯气氯化得到中间体1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯，再用DMF做溶剂，六乙基鈲氟化物做催化剂，用氟化钾进行氟化，得到产品八氟甲苯。
[0010]本专利技术中，由苯环上氯的氟化改为苯环侧链甲基上氯进行氟化，大大降低反应温度，副反应少，产生焦油少，适合工业化生产。
[0011]采用以下工艺：
[0012][0013]本专利技术所述一种八氟甲苯的合成方法，包括如下步骤：
[0014]1)将多聚甲醛加入到硫酸中解聚、降温加入五氟苯，滴加氯磺酸，得到中间体五氟氯苄；
[0015]2)将步骤1)得到的中间体加入氯苯、三氯化磷和过氧化苯甲酰，升温光照，通入氯气进行氯化，蒸馏得到1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯；
[0016]3)将步骤2)得到的中间体加入DMF、催化剂六乙基鈲氟化物和无水氟化钾，升温氟化，反应的同时进行精馏，得到纯品八氟甲苯。
[0017]进一步地，在上述技术方案中，步骤1)所述五氟苯、氯磺酸与多聚甲醛摩尔比为1.0:1.3～1.8:1.5～2.5。
[0018]进一步地，在上述技术方案中，步骤1)所述多聚甲醛解聚所用硫酸浓度70％～90％。
[0019]进一步地，在上述技术方案中，步骤2)所述五氟氯苄、氯苯、三氯化磷与过氧化苯甲酰重量比1.0:4.0～8.0:0.01～0.1:0.01～0.1。
[0020]进一步地，在上述技术方案中，步骤2)反应温度选自70～130℃；光照条件为高压汞灯。
[0021]进一步地，在上述技术方案中，步骤3)所述1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯、无水氟化钾与六乙基鈲氟化物摩尔比为1.0:3.5～8.0:0.01～0.05。
[0022]专利技术有益效果
[0023]1、本专利技术采用苯环上氯的氟化改为苯环侧链甲基上氯进行氟化，大大降低反应温度，减少了副产物和焦油的生成。
[0024]2、氟化时，采用边反应边蒸馏的方式，将反应产物及时蒸馏出来，提高了反应收率。
具体实施方式
[0025]实施例1
[0026]第一步反应：
[0027]取3000mL四口烧瓶带搅拌、温度计、回流冷凝管。加入98％硫酸312g，缓慢加入水72g，降温至0～5℃。加入五氟苯1000g，多聚甲醛357g。滴加氯磺酸1160g。滴加完毕后升温到45℃，反应2h后取样，原料三氟甲基苯≤10％。降温分层，上层为有机相，下层为废浓硫酸。上层加水1000g，搅拌，水洗，分层。
[0028]上层为水相，下层为有机相。将下层有机相加入5％氢氧化钠溶液调pH至中性。分层，将下层转移至蒸馏釜进行精馏。精馏前馏分为原料五氟苯，回收进行下一批反应。在油温150℃，顶温120℃，压力-0.085Mpa收集产品953g无色液体，收率74％。
[0029]第二步反应：
[0030]1L光氯化釜，加入五氟氯苄108g、氯苯600g、三氯化磷1.5g和过氧化苯甲酰2.0g，升温至90-100℃，紫外灯光照条件下，通入氯气，监测二氯苄≤0.5％，停止通入氯气，浓缩回收溶剂氯苯，减压5mmHg，140℃蒸出产品1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯111.3g，收率78％。
[0031]第三步反应：
[0032]1L四口烧瓶加入DMF 450g和无水氟化钾124.5g，接着加入六乙基鈲氟化物1.5g，升温至140-150℃，滴加1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯151g，滴加的同时即有产品生成，通过控制滴加速度和生成产品的速度，同时将生产的产品八氟甲苯通过精馏柱分离出去，收集104℃的馏分，得到八氟甲苯99.2g为无色液体，收率84％。
[0033]实施例2
[0034]第一步反应：
[0035]取3000mL四口烧瓶带搅拌、温度计、回流冷凝管。加入98％硫酸312g，缓慢加入水72g，降温至0～5℃。加入五氟苯1000g，多聚甲醛320g。滴加氯磺酸1044g。滴加完毕后升温到35℃，反应2h后取样，原料三氟甲基苯≤10％。降温分层，上层加水1000g，水洗，分层。将下层有机相加入5％氢氧化钠溶液调pH至中性。分层，将下层转移至蒸馏釜进行精馏。精馏前馏分为原料五氟苯，回收进行下一批反应。在油温150℃，顶温120℃，压力-0.085Mpa收集产品927.5g无色液体，收率72％。
[0036]第二步反应：
[0037]1L光氯化釜，加入五氟氯苄108g、氯苯600g、三氯化磷1.0g和过氧化苯甲酰1.8g，升温至90-100℃，紫外灯光照条件下，通入氯气，监测二氯苄≤0.5％，停止通入氯气，浓缩回收溶剂氯苯，减压5mmHg，140℃蒸出产品1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯105.7g，收率74％。
[0038]第三步反应：
[0039]1L四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种八氟甲苯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将多聚甲醛加入到硫酸中解聚、降温加入五氟苯，滴加氯磺酸，得到中间体五氟氯苄；2)将步骤1)得到的中间体加入氯苯、三氯化磷和过氧化苯甲酰，升温光照，通入氯气进行氯化，蒸馏得到1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯；3)将步骤2)得到的中间体加入DMF、催化剂六乙基鈲氟化物和无水氟化钾，升温氟化，反应的同时进行精馏，得到纯品八氟甲苯。2.如权利要求1所述的八氟甲苯的合成方法，其特征在于：步骤1)所述五氟苯、氯磺酸与多聚甲醛摩尔比为1.0:1.3～1.8:1.5～2.5。3.如权利要求1所述的八氟甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙发明，张洪学，姜殿宝，
申请(专利权)人：大连奇凯医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：