CN101633607B

CN101633607B - 一种氟取代萘酚的合成方法

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Publication number: CN101633607B
Application number: CN200910169704A
Authority: CN
Inventors: 童华光; 王敏; 吴丽燕; 张奇方; 高飞; 张�荣
Original assignee: Zhejiang Botai Chemical Coltd
Current assignee: Zhejiang Botai Chemical Coltd
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: CN101633607A

Abstract

本发明涉及一种氟取代萘酚的合成方法，该方法是将氟取代的苯乙酸经酰卤化，和乙烯环合，然后重排得到式(I)表示的化合物。本发明方法步骤简单、反应条件温和且成本低。

Description

一种氟取代萘酚的合成方法

技术领域

本发明涉及一种有机合成方法，具体地说是涉及一种氟取代萘酚的合成方法。

背景技术

氟取代萘酚是一种可用于农药、医药和液晶显示元件材料的中间体。其结构通式(I)如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄为氟或氢。

目前现有技术中公开的氟取代萘酚的合成方法有以下几种：

(1)中国专利CN 1684933A(公开日：2005-10-19)公开了1，7，8-三氟-2-萘酚以及利用它的液晶化合物的制备方法，其中7，8-二氟-2-萘酚的制备方法是将2，3-二氟苯乙酸制成酰基氯化物之后，在无水氯化铝的存在下，与乙烯反应制备7，8-二氟-1，2，3，4-四氢萘酮，并使其与溴等氧化剂作用得到7，8-二氟-2-萘酚。

其工艺过程如下：

(2)日本专利J P 2005170900A(公开日：2005-06-30)公开了1-氟-2-萘酚衍生物的生产方法，其中5，6，7-三氟-2-萘酚的合成方法是以6-甲氧基-2-萘酚为原料，1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐(F-TEDA-BF₄)在2位羟基重排为羰基，3位二氟代，然后通二乙胺基三氟化硫(DAST)处理2位羰基为二氟代，再经过钯碳催化加氢，叔丁醇钾脱氟，得2，3-二氟-6-甲氧基萘，然后在低温条件下，用正丁基锂和N-氟苯磺酰胺(AccuFluor NFSi)处理得到1位氟代，三溴化硼脱甲基得到5，6，7-三氟-2-萘酚。其工艺过程如下：

(3)日本专利JP 2008050287(公开日：2008-03-06)公开了2-萘酚衍生物的生产方法，其中氟取代萘酚的合成方法是用氟取代苯乙酸和三甲基硅基乙炔反应，然后对甲苯磺酸环合得到氟取代萘酚。

以上方法中的R₁、R₂、R₃为氟或氢。

以上方法存在的问题如下：

方法(1)中反应过程不好控制，尤其是在溴代的时候，容易产生较多的副产物。

方法(2)中存在反应路线比较长，反应条件苛刻的问题，且使用了价格昂贵的氟代试剂1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐(F-TEDA-BF4)和二乙胺基三氟化硫(DAST)。

方法(3)中所用三甲基硅基乙炔的制备条件需要无水无氧，而且不好控制反应终点，后期环合需要高温。

发明内容

本发明的目的是提供一种步骤简单、反应条件温和且成本低的氟取代萘酚的合成方法。

本发明所提供的一种氟取代萘酚的合成方法，包括以下步骤：

(a)将下式(II)表示的化合物溶于有机溶剂中，经N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或吡啶催化剂催化，与酰化剂于50～90℃下进行酰卤化反应，得到下式(III)表示的化合物，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄代表氟或氢，且R₁、R₂、R₃、R₄不同时为氢，X代表卤素原子。优选氯或溴。

上述步骤(a)中的酰化剂为草酰氯、二氯亚砜、光气、二光气、三光气或五氯化磷。优选二氯亚砜。

上述步骤(a)中的催化剂优选N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。

上述步骤(a)中的有机溶剂为卤代烃。优选二氯甲烷、1，2-二氯乙烷或它们的混合溶剂。

(b)将式(III)表示的化合物溶于有机溶剂中，经路易斯酸催化剂催化，与乙烯于-15～50℃下反应，得到下式(IV)表示的化合物，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄同上表示。

上述步骤(b)中的路易斯酸催化剂为三氯化铝、氯化锌、氯化锆或三氟甲磺酸镱，优选三氯化铝或三氟甲磺酸镱。催化剂用量占化合物(III)摩尔数的0.3～3倍，优选0.3～1.5倍。

上述步骤(b)中的反应温度优选5～25℃。

上述步骤(b)中的有机溶剂为卤代烃。优选二氯甲烷、1，2-二氯乙烷或它们的混合溶剂。

(c)将式(IV)表示的化合物溶于有机溶剂中，经三甲基硅基三氟甲磺酸酯(TMSOTF)催化剂催化，与重排试剂于-15～20℃下进行重排反应，得到下式(I)表示的化合物，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄同上表示。

上述步骤(c)中的重排试剂为N-溴代丁二酰亚胺(NBS)或二溴海因，优选N-溴代丁二酰亚胺(NBS)。重排试剂用量占化合物(IV)摩尔数的0.5～3倍，优选0.8～1.1倍。

上述步骤(c)中的反应温度优选-10～10℃。

上述步骤(c)中的有机溶剂为腈类溶剂。优选乙腈。

本发明方法的合成反应路线如下：

本发明方法与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明方法使用N-溴代丁二酰亚胺代替了方法(1)中使用的溴素，因而不产生副产物溴化氢，降低了环境污染；另外，本发明方法使用三甲基硅基三氟甲磺酸酯做重排反应的催化剂，反应条件更加温和，降低了溴取代副产物的产生。

2.本发明方法由方法(2)的六步反应减少到三步，明显的降低了设备投入和生产成本；另外，方法(2)中还使用了价格昂贵的氟代试剂1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐(F-TEDA-BF₄)和DAST，导致生产成本的增高。

3.方法(3)用到三甲基硅基乙炔，其制备需要无水无氧，条件苛刻，不利于大规模生产，且后期的环合需要100℃高温。而本发明方法不使用三甲基硅基乙炔和高温环合反应。

具体实施方式

实施例1

将200g 2，3-二氟苯乙酸溶于800ml 1，2-二氯乙烷溶剂中，加入5g DMF和190g氯化亚砜，加热至70℃反应3～4小时，浓缩至干，冷却至25℃后可用于下一步的环合反应。

将上步反应得到的2，3-二氟苯乙酰氯用100ml 1，2-二氯乙烷溶解并冷却至-15℃，保持温度，缓缓加入154g无水氯化铝，反应2小时后，通入乙烯并升温至5℃，等到基本不吸乙烯时继续通乙烯2小时。将反应液倒入80ml水中搅拌10分钟，静置分层，用二氯甲烷萃取水层，合并有机相，用饱和盐水洗涤，减压浓缩得到油状物用于下一步重排反应。

将上步反应得到的油状物溶于1000ml乙腈中，加入28g三甲基硅基三氟甲磺酸酯，然后加入188g的NBS，在20℃反应1小时，反应结束后，加入100ml水，分层得到有机相，用硫酸钠脱水、过滤，浓缩至干，柱分离，得到98g 7，8-二氟-2-萘酚。其收率46.5％。

实施例2

将200g 2，3-二氟苯乙酸溶于800ml二氯甲烷溶剂中，加入8g吡啶和190g氯化亚砜，加热50℃反应7～8小时，冷却至25℃后可用于下一步的环合反应。

将上步反应得到的2，3-二氟苯乙酰氯的二氯甲烷溶液冷却至-5℃，保持温度，缓缓加入247g三氟甲磺酸镱，反应2小时后，通入乙烯并升温至50℃，等到基本不吸乙烯时继续通乙烯2小时。将反应液倒入80ml水中搅拌10分钟，静置分层，用二氯甲烷萃取水层，合并有机相，用饱和盐水洗涤，减压浓缩得到油状物用于下一步重排反应。

将上步反应得到的油状物溶于3000ml乙腈中，加入35g三甲基硅基三氟甲磺酸酯，然后加入265g的二溴海因，在-15℃反应1小时，反应结束后，加入100ml水，分层得到有机相，用硫酸钠脱水、过滤，浓缩至干，柱分离，得到106g 7，8-二氟-2-萘酚。其收率50.6％。

实施例3

将200g 3，4，5-三氟苯乙酸溶于800ml 1，2-二氯乙烷溶剂中，加入15gDMF和113g草酰氯，加热至90℃反应3～4小时，浓缩至干，冷却至25℃后可用于下一步的环合反应。

将上步反应得到的3，4，5-三氟苯乙酰氯的用100ml 1，2-二氯乙烷溶解并冷却至-15℃，保持温度，缓缓加入190g无水氯化铝，反应2小时后，通入乙烯并升温至25℃，等到基本不吸乙烯时继续通乙烯2小时。将反应液倒入80ml水中搅拌10分钟，静置分层，用二氯甲烷萃取水层，合并有机相，用饱和盐水洗涤，减压浓缩得到油状物用于下一步重排反应。

将上步反应得到的油状物溶于3000ml乙腈中，加入170g的NBS，搅拌10分钟，然后加入18g三甲基硅基三氟甲磺酸酯，在-5℃反应1.5小时，反应结束后，加入100ml水，分层得到有机相，用硫酸钠脱水、过滤，浓缩至干，柱分离，得到58g 5，6，7-三氟-2-萘酚。其收率35.9％。

实施例4

将200g 2，3-二氟苯乙酸溶于800ml二氯甲烷溶剂中，加入15g DMF和190g氯化亚砜，加热至60℃反应3～4小时，冷却至25℃后可用于下一步的环合反应。

向154g无水氯化铝的2000ml反应瓶中加入500ml 1，2-二氯乙烷并冷却至-15℃，保持此温度，然后将上步反应得到的2，3-二氟苯乙酰氯的二氯甲烷溶液慢慢滴加入，加完搅拌30分钟后，通入乙烯，等到基本不吸乙烯时继续通乙烯2小时。将反应液倒入80ml水中搅拌10分钟，静置分层，用二氯甲烷萃取水层，合并有机相，用饱和盐水洗涤，减压浓缩得到油状物用于下一步重排反应。

下步反应同实施例1，得到88g 7，8-二氟-2-萘酚。其收率41.7％。

实施例5

将200g 3，4，5-三氟苯乙酸溶于800ml 1，2-二氯乙烷溶剂中，加入5g DMF和113g草酰氯，加热至90℃反应3～4小时，冷却至25℃后可用于下一步的环合反应。

190g无水氯化铝用500ml的二氯甲烷洗涤两次，然后加入到2000ml的反应瓶中，在加入500ml的二氯甲烷并冷却至-5℃，保持温度，加入上步所得3，4，5-三氟苯乙酰氯的1，2-二氯乙烷溶液，反应1小时后，通入乙烯，反应结束后，将反应液倒入80ml水中搅拌10分钟，静置分层，用二氯甲烷萃取水层，合并有机相，用饱和盐水洗涤，减压浓缩得到油状物用于下一步重排反应。

下步反应同实施例3，得到60g 5，6，7-三氟-2-萘酚。其收率37.1％。

实施例6

将200g 2，3-二氟苯乙酸溶于800ml 1，2-二氯乙烷溶剂中，加入5g DMF和330g二溴亚砜，加热至70℃反应3～4小时，浓缩至干，冷却至25℃后可用于下一步的环合反应。

将上步反应得到的2，3-二氟苯乙酰溴用100ml 1，2-二氯乙烷溶解并冷却至-15℃，保持温度，缓缓加入154g无水氯化铝，反应2小时后，通入乙烯并升温至15℃，等到基本不吸乙烯时继续通乙烯2小时。将反应液倒入80ml水中搅拌10分钟，静置分层，用二氯甲烷萃取水层，合并有机相，用饱和盐水洗涤，减压浓缩得到油状物用于下一步重排反应。

将上步反应得到的油状物溶于1000ml乙腈中，加入188g的NBS，搅拌10分钟，然后加入28g三甲基硅基三氟甲磺酸酯，在10℃反应1.5小时，反应结束后，加入100ml水，分层得到有机相，用硫酸钠脱水、过滤，浓缩至干，柱分离，得到87g 7，8-二氟-2-萘酚。其收率41.6％。

Claims

1.一种氟取代萘酚的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)将下式(II)表示的化合物溶于二氯甲烷或1，2-二氯乙烷中，经N，N-二甲基甲酰胺或吡啶催化剂催化，与酰化剂于50～90℃下进行酰卤化反应，得到下式(III)表示的化合物，

其中，R₁、R₂为氟，R₃、R₄为氢，或R₁为H，R₂、R₃、R₄为氟；X代表氯原子；

(b)将式(III)表示的化合物溶于二氯甲烷或1，2-二氯乙烷中，经路易斯酸催化剂催化，与乙烯于-15～50℃下反应，得到下式(IV)表示的化合物，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄同上表示，步骤(b)中的路易斯酸催化剂为三氯化铝或三氟甲磺酸镱，催化剂用量占化合物(III)摩尔数的0.3～3倍；

(c)将式(IV)表示的化合物溶于有机溶剂中，经三甲基硅基三氟甲磺酸酯催化剂催化，与重排试剂于-15～20℃下进行重排反应，得到下式(I)表示的化合物，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄同上表示，步骤(c)中重排试剂为N-溴代丁二酰亚胺或二溴海因，重排试剂用量占化合物(IV)摩尔数的0.5～3倍，步骤(c)中有机溶剂为腈类溶剂。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤(c)中重排试剂用量占化合物0.8～1.1倍。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤(c)中反应温度为-10～10℃。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤(c)中有机溶剂为乙腈。