CN102633625A - 对氟肉桂酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种对氟肉桂酸的制备方法，以对氟苯甲醛与丙二酸为原料，将丙二酸采用分两批投料，先将对氟苯甲醛与丙二酸总量的1/2混合后，再加入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、催化剂醋酸铵，缓慢升温到70～80℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入余下的丙二酸，继续保温搅拌反应2～3h；反应完毕后降温至室温，向上述溶液中加入质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到对氟肉桂酸。本发明方法简单，操作方便，原料成本低廉，且收率高，对环境也无污染，非常适于工业化生产。

Description

对氟肉桂酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机合成中间体的制备方法，具体是指一种对氟肉桂酸的制备方法。
背景技术
对氟肉桂酸，化学名称为3-[(4-氟)苯基]-2-丙烯酸，白色结晶体。广泛应用于医药、电镀、液晶体、军工、航天和印刷等行业。对氟肉桂酸是优良的医药合成中间体；作为电镀光亮剂，加强低位光亮效果，弥补了一般主光剂只能在某一电流密度范围内发挥光亮作用的空白。
对氟肉桂酸还是液晶显示器不可多得的感光剂，能大大提高显示屏的光度、亮度和清晰度。对氟肉桂酸的潜在价值很高，我国作为一个液晶电视生产大国，该物质的成功合成及应用推广，将极大的提高液晶电视的技术含量及产能，同时，对军工、航天领域行业来说，也将是一次大的突破。
目前，对氟肉桂酸主要以氟肉桂醛和丙二酸为原料，以吡啶为催化剂和溶剂制备而成。这种制备方法中，由于吡啶具有恶臭，易挥发，对环境有污染，收率与纯度都较低，不易回收。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种绿色环保溶剂来制备对氟肉桂酸的方法。
为实现上述发明目的，本发明所提供对氟肉桂酸的制备方法，包括以
下步骤：
以对氟苯甲醛与丙二酸为原料，将丙二酸采用分两批投料，先将对氟苯甲醛与丙二酸总量的1/2混合后，再加入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、催化剂醋酸铵，缓慢升温到70～80℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入余下的丙二酸，继续保温搅拌反应2～3h；反应完毕后降温至室温，向上述溶液中加入质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到对氟肉桂酸。
本发明中，所述对氟苯甲醛与丙二酸的摩尔比为1∶1.1～1.5。
本发明中，所述离子液体的体积与为对氟苯甲醛的摩尔数的比为0.2～1L∶1mol。
本发明中，所述醋酸铵与对氟苯甲醛的摩尔比为0.8～1.2∶1。
本发明制备对氟肉桂酸的较优方法，包括以下步骤：
以对氟苯甲醛与丙二酸为原料，按照对氟苯甲醛与丙二酸的摩尔比为1∶1.3的量，将丙二酸采用分两批投料，先将对氟苯甲醛与丙二酸总量的1/2混合后，再加入离子液体[bmim][p-CH3C6H4SO3](1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐)、催化剂醋酸铵，缓慢升温到70～80℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入余下的丙二酸，继续保温搅拌反应2～3h；离子液体的体积与为对氟苯甲醛的摩尔数的比为06L∶1mol，醋酸铵与对氟苯甲醛的摩尔比为1∶1；反应完毕后降温至室温，向上述溶液中加入质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到对氟肉桂酸。
本发明选用离子液体[bmim][p-CH3C6H4SO3](1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐)作为溶剂，具有良好的溶解能力，同时又不挥发，对环境友好。[bmim][p-CH3C6H4SO3]对缩合反应又助催化的作用，反应生成的水能很好的溶于离子液体中，有利于反应的快速进行，反应时间短，副产物少，产物收率高。所用的催化剂醋酸铵和残留的水都留在离子液体中，离子液体可循环使用5～10次，降低了生产成本。
本发明的有益效果：本发明以对氟苯甲醛与丙二酸为原料，以醋酸铵作为催化剂，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐作为溶剂，采用Knoevenagel方法来一步合成对氟肉桂酸。本发明的方法简单，操作方便，原料成本低廉，反应时间短，副产物少，且收率高，收率可达82.1％以上，离子液体作溶剂对环境无污染，非常适于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。以下实施例仅是用于对本发明的进一步具体描述，而不是用于对本发明要求保护范围的限定。
实施例1
将24.8g(0.2mol)的对氟苯甲醛与11.5g(0.11mol)的丙二酸混合后，再加入40mL的[bmim][p-CH3C6H4SO3]、12.3g(0.16mol)的醋酸铵，缓慢升温到70℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入11.5g(0.11mol)的丙二酸，继续保温搅拌反应2.5h；反应完毕后降温至室温，向反应瓶中加入少量质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到白色结晶状的对氟肉桂酸27.9g，熔点208～210℃，纯度为98.3％，收率82.5％。
实施例2
将37.3g(0.3mol)的对氟苯甲醛与18.8g(0.18mol)的丙二酸混合后，再加入120mL的[bmim][p-CH3C6H4SO3]、20.8g(0.27mol)的醋酸铵，缓慢升温到80℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入18.8g(0.18mol)的丙二酸，继续保温搅拌反应1.5h；反应完毕后降温至室温，向反应瓶中加入少量质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到白色结晶状的对氟肉桂酸41.9g，熔点208～210℃，纯度为99.3％，收率83.6％。
实施例3
将49.6g(0.4mol)的对氟苯甲醛与27.1g(0.26mol)的丙二酸混合后，再加入240mL的[bmim][p-CH3C6H4SO3]、30.8g(0.4mol)的醋酸铵，缓慢升温到75℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入27.1g(0.26mol)的丙二酸，继续保温搅拌反应2.0h；反应完毕后降温至室温，向反应瓶中加入少量质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到白色结晶状的对氟肉桂酸57.7g，熔点208～210℃，纯度为99.6％，收率86.5％。
实施例4
将62.1g(0.5mol)的对氟苯甲醛与36.4g(0.35mol)的丙二酸混合后，再加入400mL的[bmim][p-CH3C6H4SO3]、42.4g(0.55mol)的醋酸铵，缓慢升温到70℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入36.4g(0.35mol)的丙二酸，继续保温搅拌反应2.5h；反应完毕后降温至室温，向反应瓶中加入少量质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到白色结晶状的对氟肉桂酸69.8g，熔点208～210℃，纯度为99.0％，收率83.2％。
实施例5
将74.5g(0.6mol)的对氟苯甲醛与46.8g(0.45mol)的丙二酸混合后，再加入600mL的[bmim][p-CH3C6H4SO3]、55.5g(0.72mol)的醋酸铵，缓慢升温到80℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入46.8g(0.45mol)的丙二酸，继续保温搅拌反应1.5h；反应完毕后降温至室温，向反应瓶中加入少量质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到白色结晶状的对氟肉桂酸82.9g，熔点208～210℃，纯度为98.6％，收率82.1％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，在本发明所公开的实验条件参数范围内取值的任意组合都可以实施本发明，都视为本发明的保护范围。
对比例1
将24.8g对氟苯甲醛、11.5g丙二酸加入到反应瓶中，然后加入23.7g吡啶，作为催化剂缓慢升温到70～80℃，搅拌反应0.5h；再向反应液中加入11.5g丙二酸，在80～95℃下继续搅拌反应1.5～2.5h；反应完毕降温至40℃左右，向反应液中滴加10％～40％盐酸至pH＝2，搅拌反应20～30min，冷却析晶，趁冷抽滤，向滤液中加入75mL5％～25％的K2CO3溶液，然后减压蒸馏回收吡啶，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗品；再用无水乙醇重结晶，在温度不超过70℃，真空度-0.08～-0.10Mpa的条件下对物品进行烘干，得白色结晶状的对氟肉桂酸25.1g，熔点208～210℃，纯度为97.1％，收率73.5％。
对比例2
将49.6g对氟苯甲醛、27.1g丙二酸加入到反应瓶中，然后加入79.1g吡啶，搅拌，缓慢升温到70～80℃，搅拌反应0.5h；再向反应液中加入27.0g丙二酸，在80～95℃下继续搅拌反应1.5～2.5h；反应完毕降温至40℃左右，向反应液中滴加10％～40％盐酸至pH＝2，搅拌反应20～30min，冷却析晶，趁冷抽滤，向滤液中加入150mL 5％～25％的K2CO3溶液，然后减压蒸馏回收吡啶，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗品；再用无水乙醇重结晶，在温度不超过70℃，真空度-0.08～-0.10Mpa的条件下对物品进行烘干，得白色结晶状的对氟肉桂酸53.0g，熔点208～210℃，纯度为97.9％，收率78.1％。
从对比例1、2中可以看出，保持其它条件不变的情况下，将催化剂、溶剂都替换成吡啶，对比例1与实施例1、对比例2与实施例3比较，在原料添加量、反应时间、温度都相同的条件下，对比例1、2得到对氟肉桂酸的收率分别为73.5％、78.1％，纯度分别为97.1％，97.9％，与实施例1、3比较收率与纯度都较低，同时吡啶又具有恶臭，易挥发，对环境有污染。所以，本发明以醋酸铵作为催化剂，1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐为溶剂制备对氟肉桂酸的方法无论是收率、纯度还是回收、环境等方面都比吡啶作催化剂和溶剂效果好。

Claims (4)

1.一种对氟肉桂酸的制备方法，包括以下步骤：
以对氟苯甲醛与丙二酸为原料，将丙二酸采用分两批投料，先将对氟苯甲醛与丙二酸总量的1/2混合后，再加入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、催化剂醋酸铵，缓慢升温到70～80℃，搅拌反应0.5h，再向反应液中加入余下的丙二酸，继续保温搅拌反应2～3h；反应完毕后降温至室温，向上述溶液中加入质量百分比5％的乙醇水溶液，抽滤，滤液在60℃下真空干燥回收含有催化剂的离子液体，所得滤饼经水洗、过滤、烘干得粗产品，再用质量百分比95％乙醇重结晶，即可得到对氟肉桂酸。
2.根据权利要求1所述的对氟肉桂酸的制备方法，其特征在于：所述对氟苯甲醛与丙二酸的摩尔比为1∶1.1～1.5。
3.根据权利要求1所述的对氟肉桂酸的制备方法，其特征在于：所述离子液体的体积与为对氟苯甲醛的摩尔数的比为0.2～1L∶1mol。
4.根据权利要求1所述的对氟肉桂酸的制备方法，其特征在于，所述醋酸铵与对氟苯甲醛的摩尔比为0.8～1.2∶1。
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