CN101412660A

CN101412660A - 一种2,3,4,5,6-五氟苯甲醇的制备方法

Info

Publication number: CN101412660A
Application number: CNA2008101625495A
Authority: CN
Inventors: 李秀珍; 杨郭明; 黄生建; 陈侠; 姜辉; 陈寅镐; 王超
Original assignee: Zhongke Baiyun Fine Chemical Research Center Co Ltd Shangyu; ZHEJIANG ZHONGXIN CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Zhongke Baiyun Fine Chemical Research Center Co Ltd Shangyu; ZHEJIANG ZHONGXIN CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2009-04-22

Abstract

本发明公开了一种2，3，4，5，6－五氟苯甲醇的制备方法，所述的制备方法是以2，3，4，5，6－五氟苯甲腈为初始原料，在含酸的有机溶剂中，通入氢气，在催化剂作用下于常温～70℃、常压～30atm的条件下进行氢化还原，制得2，3，4，5，6－五氟苯甲胺盐；所得2，3，4，5，6－五氟苯甲胺盐在酸的水溶液中和亚硝酸盐于45～70℃进行重氮化反应，然后升温至70～100℃进行水解反应，充分反应后反应液经分离、干燥得到2，3，4，5，6－五氟苯甲醇。本发明方法产物纯度高，总收率均在83％以上；原料成本低，其中所用的溶剂和催化剂均可回收套用，减少了对环境的污染；整个反应过程中重氮化和水解反应一锅完成，步骤较少，条件比较温和，操作简单，更适用于工业化生产。

Description

一种2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法

(一)技术领域

本发明涉及一种2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法。

(二)背景技术

五氟苯菊酯(fenfluthrin)是一种新的高效低毒拟除虫菊酯杀虫剂，其杀虫活性高、用量少、毒性低、不污染环境，而2，3，4，5，6-五氟苯甲醇是合成五氟苯菊酯的必要中间体。另外2，3，4，5，6-五氟苯甲醇还是农药、医药等精细化学品的重要中间体，具有广泛的应用。因而，五氟苯甲醇的合成成为了一个重要的研究课题。2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的结构式如下图：

2，3，4，5，6-五氟苯甲醇

2，3，4，5，6-五氟苯甲醇主要是通过对五氟苯甲酸的直接或者间接的还原得到的，其代表路线有：

路线一(郑长土，赵红梅等，中国医药工业杂志，2003，34(6)，310-312)：

只有用还原能力最强的四氢铝锂才能顺利将羧基直接还原成羟甲基，因此该路线使用了价格昂贵的还原试剂——四氢铝锂，它的使用造成生产成本的大幅上升。

路线二(邹新琢、张德燕等，CN1011012148)：

该路线虽避开了使用昂贵的四氢铝锂而改用了价格相对便宜的硼氢化钠，但在硼氢化钠存在的条件下加入了无机金属氯化物盐，并且必须有叔胺才能将羧基还原到羟甲基，有机叔胺的使用增加了成本和对环境的污染。

路线三(王天桃，钱万红等，医学动物防制，2005，21(9)，635-637)：

该路线使用了五氯苯甲酰氯作为最初原料，经过氟化后得到五氟苯甲酰氟再经过硼氢化钠还原，而在生成酰卤的过程中所用的试剂会对生产设备有强烈的腐蚀并且对环境产生很大的污染。

路线四(Gerald M.BRCOKE etc，Journal of Fluorine Chemistry，1988，41(2)263-275)：

此路线中所用的原料比较难于制备，并且在合成五氟苯甲醇的过程中所需的温度较高，条件苛刻，收率较低。

路线五(Yael S.Balazs，Irena Saltsman etc，Magnetic Resonance in Chemistry，2004，42(7)，624-635)：

该路线中选择了先把五氟苯甲酸在氯化亚砜中回流变成五氟苯甲酰氯，然后用三叔丁氧基氢化铝锂在低温中进行氢化还原。反应过程由于用到氯化亚砜进行酰氯化，对生产设备造成极大的腐蚀，对环境污染严重，并且在之后的氢化过程中用到了价格昂贵的三叔丁氧基氢化铝锂，而且所用温度较低，条件比较苛刻，因而整个过程不易于工业化生产。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、绿色环保、产品易于分离、收率高且纯度高、易于工业生产的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，包括氢化还原、重氮化和水解步骤，具体按照如下步骤进行：

(1)以2，3，4，5，6-五氟苯甲腈为初始原料，在含酸A的有机溶剂中，通入氢气，在催化剂作用下于常温～70℃、常压～30atm的条件下进行氢化还原，制得2，3，4，5，6-五氟苯甲胺盐；所述催化剂选自下列之一：Raney-Ni、Raney-Co、Pd/C、Pd-Pt/C；

(2)在酸B的水溶液中，2，3，4，5，6-五氟苯甲胺盐和亚硝酸盐于45～70℃进行重氮化反应，然后升温至70～100℃进行水解反应，充分反应后反应液经分离、干燥得到2，3，4，5，6-五氟苯甲醇。

反应方程式如下(催化氢化中使用的酸以HAc为例)：

进一步，步骤(1)和步骤(2)中所述的酸A和酸B各自独立选自下列之一：浓硫酸、醋酸、草酸、三氟乙酸。

步骤(1)中所述的有机溶剂优选自下列之一：甲醇、乙醇、THF、DMF、N，N-二甲基甲酰胺。

步骤(1)所选用的催化剂可使用市售商品，其中雷尼镍催化剂可选用RTH-211、RTH-311、RTH-312、RTH-411等型号的商品，雷尼钴催化剂可选用RTH-6110、RTH-6120等型号的商品；钯炭催化剂Pd/C优选含Pd 0.5～10％，铂-钯炭双金属催化剂Pd-Pt/C优选含Pt0.2～2％，含Pd1～8％，以上含量均为质量含量。

步骤(1)中各物质的投料物质的量比2，3，4，5，6-五氟苯甲腈：酸A的物质的量比推荐为1：1.0～1.5；2，3，4，5，6-五氟苯甲腈：催化剂的质量比推荐为1：0.01～0.05。所述的有机溶剂的体积用量为起始原料2，3，4，5，6-五氟苯甲腈体积的3～6倍。

步骤(2)中各物质的投料物质的量比2，3，4，5，6-五氟苯甲胺盐：酸B：亚硝酸盐推荐为1：1.0～2.5：1.0～1.8，更优选1：1.5～2.0：1.2～1.5。其中水的质量用量推荐为2，3，4，5，6-五氟苯甲胺盐质量的3～7倍，最佳比例为4～6倍。

更进一步，步骤(1)中所述氢化还原反应的条件优选为：40～60℃，10～20atm。

步骤(2)中，所述的重氮化反应中使用的亚硝酸盐优选NaNO₂或KNO₂，重氮化反应温度最好在50～65℃，重氮化反应所需时间为2～5h。重氮化后的水解反应最佳温度范围为85～95℃，所需时间为5～8h。

本发明中所述的酸A和酸B，其后的英文字母只是用以区分不同的步骤，并不表示它们不可以是同一种酸。

与现有技术相比，本发明所述技术方案，即由五氟苯甲腈为原料，在催化剂条件下进行催化氢化，得到五氟苯甲胺盐，所得盐在酸性环境中与亚硝酸盐进行重氮化反应，然后升温水解得五氟苯甲醇，具有下列有益效果：

a)产物纯度高，总收率均在83％以上；

b)该发明提供的路线原料成本低，其中所用的溶剂和催化剂均可回收套用，减少了对环境的污染；

c)整个反应过程中重氮化和水解反应一锅完成、步骤较少，条件比较温和，操作简单，更适用于工业化生产。

(四)具体实施方案

下面将结合具体的实施例来对本发明作更详细的说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1

称取20.0g五氟苯甲腈，0.8g RTH-312型Raney-Ni(大连通用化工有限公司生产)，80mL甲醇，11.7g浓硫酸加入到250mL高压釜中，用氮气置换气体三次，通H₂至压力为15atm，升温至55℃，反应13h后，取样分析，原料消失，过滤出不溶物，减压蒸去溶剂，得五氟苯甲胺的硫酸盐28.7g，含量：98.6％(HPLC)，收率：93.8％。

实施例2

称取20.0g五氟苯甲腈，0.15g 10％Pb/C(宝鸡市瑞科医药化工有限公司生产)，55mL乙醇，14.1g草酸加入到250mL高压釜中，用氮气置换气体三次，通H₂至压力为10atm，升温至55℃，反应14h后，取样分析，原料消失，过滤出不溶物，减压回收溶剂，得五氟苯甲胺的草酸盐28.1g，含量：98.8％(HPLC)，收率：94.2％。

实施例3

称取26.0g五氟苯甲腈，1.2g RTH-6120型Raney-Co(大连通用化工有限公司生产)，65mLDMF，19.2g三氟乙酸加入到250mL高压釜中，用氮气置换气体三次，通H2至压力为20atm，升温至58℃，反应15h后，取样分析，原料消失，过滤出不溶物，减压回收溶剂，得五氟苯甲胺的三氟乙酸盐39.4g，含量：98.7％(HPLC)，收率：94.0％。

实施例4

称取32.6g五氟苯甲腈，0.4gl％Pd/C(宝鸡市瑞科医药化工有限公司生产)，60mL乙醇，15.2g醋酸加入到250mL高压釜中，用氮气置换气体三次，通H₂至压力为20atm，升温至60℃，反应12h后，取样分析，原料消失，过滤出不溶物，减压蒸去溶剂，得五氟苯甲胺的醋酸盐40.6g，含量：98.2％(HPLC)，收率：93.5％。

实施例5

向100g水中加入五氟苯甲胺的醋酸盐25.6g，缓慢加入草酸21.6g，保持温度为55℃，滴加40％NaNO₂的水溶液21.5g，用淀粉-碘化钾试纸检测溶液至试纸变为蓝色，继续搅拌85min后升温至90℃，水解6h后，冷却至室温，分出有机相并干燥得18.0g，即为五氟苯甲醇，含量：97.9％(GC)，收率：91.5％。

实施例6

向110g水中加入五氟苯甲胺的硫酸盐29.3g，加入浓硫酸15.0g，保持温度为60℃，滴加20％KNO₂的水溶液50.7g，用淀粉-碘化钾试纸检测溶液至试纸变为蓝色，继续搅拌55min后升温至85℃，水解7h后，冷却至室温，分出有机相并干燥得五氟苯甲醇18.1g，含量：98.1％(GC)，收率：91.7％。

实施例7

向160g水中加入五氟苯甲胺的三氟乙酸盐32.3g，加入浓硫酸17.1g，保持温度为45℃，滴加20％KNO₂的水溶液50g，用淀粉-碘化钾试纸检测溶液至试纸变为蓝色，继续搅拌75min后升温至85℃，水解8h后，冷却至室温，分出有机相并干燥得五氟苯甲醇18.9g，含量：98.7％(GC)，收率：90.9％。

实施例8

向150g水中加入五氟苯甲胺的草酸盐27.6g，加入三氟乙酸24.1g，保持温度为65℃，滴加40％NaNO₂的水溶液24.5g，用淀粉-碘化钾试纸检测溶液至试纸变为蓝色，继续搅拌50min后升温至95℃，水解8h后，冷却至室温，分出有机相并干燥得五氟苯甲醇17.4g，含量：98.2％(GC)，收率：91.4％。

应该理解，本发明的实施例仅是为了更好地理解本发明而对本发明做出的非限制性发明。本领域的技术人员在没有偏离本发明的精神和范围内可对本发明做出各种修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属于本发明的保护范围。

Claims

1、一种2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括氢化还原、重氮化和水解步骤，具体按照如下步骤进行：

2、如权利要求1所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于所述的酸A和酸B各自独立选自下列之一：醋酸、三氟乙酸、草酸、浓硫酸。

3、如权利要求1所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的有机溶剂选自下列之一：甲醇、乙醇、THF、DMF、N，N-二甲基甲酰胺。

4、如权利要求1～3之一所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(1)中，2，3，4，5，6-五氟苯甲腈：酸A的投料物质的量比为1：1.0～1.5；2，3，4，5，6-五氟苯甲腈：催化剂的投料质量比为1：0.01～0.05。

5、如权利要求4所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的有机溶剂的体积用量为2，3，4，5，6-五氟苯甲腈体积的3～6倍。

6、如权利要求1～3之一所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(2)中各物质的投料物质的量比2，3，4，5，6-五氟苯甲胺盐：酸B：亚硝酸盐为1：1.0～2.5：1.0～1.8。

7、如权利要求6所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(2)中水的质量用量为2，3，4，5，6-五氟苯甲胺盐质量的3～7倍。

8、如权利要求1～3之一所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述催化氢化反应的条件为：40～60℃，10～20atm。

9、如权利要求1～3之一所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述重氮化反应的温度为50～65℃，反应时间为2～5h。

10、如权利要求1～3之一所述的2，3，4，5，6-五氟苯甲醇的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述水解反应的条件为：在85～95℃温度下进行5～8h。