CN106977364A - 八氟代对二甲苯环二体合成方法 - Google Patents

八氟代对二甲苯环二体合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了八氟代对二甲苯环二体合成方法，它涉及化学合成技术领域。合成步骤为：在反应器中加入2,3,5,6‑四氟对甲基氯苄和溶剂，并使反应器的温度保持在20‑40℃之间，缓慢滴加三甲胺溶液，滴加完毕后，反应4‑6小时，然后反应液中加入溶剂、阻聚剂和催化剂，升温90‑120℃后，滴加40%氢氧化钠溶液，保温反应并分离出部分水，继续搅拌反应8‑12小时，稍降温后，向反应器中加适量水，搅拌半小时左右，然后静置、分去盐水层，有机层脱除甲苯后得到粗产品；脱色、重结晶、过滤、干燥后得成品。此方法工艺成熟，操作简单，反应条件温和，选择性好，产率高，反应中的三甲胺和有机溶剂可回收套用，安全环保。

Description

八氟代对二甲苯环二体合成方法
技术领域：
本发明涉及八氟代对二甲苯环二体合成方法，属于化学合成技术领域。
背景技术：
聚对二甲苯、聚氯代对二甲苯是美国联合碳化合物公司在20世纪60年代推出的一类新型高分子敷形涂层材料。该材料采用真空化学气相沉积方式进行合成和涂覆，无需使用溶剂，不会产生很大的环境污染；而且可使被涂覆的对象获得连续、均匀、致密的膜层，其中聚氯代对二甲苯，由于价格较低、稳定性较好、机械强度高和防水、防霉、防盐雾性能优异，而被广泛应用于电子工业、汽车工业和文物保护方面。对这种材料的进一步研究后发现，其不仅具有较好的防护性能，并且还有较低的介电常数以及良好的电绝缘性能。目前该材料已经逐渐在武器系统上得到了使用。作为高频微波器件的防护涂层，要求该材料具有更低的介电常数（即透波性能好）、好的稳定性和防水、防霉、防盐雾性能。研究者们发现用聚氟代对二甲苯代替聚氯代对二甲苯，可以提高含氟材料的机械强度、稳定性，同时可以降低材料的介电系数。而合成聚氟代对二甲苯材料的单体为氟代对二甲苯环二体。因此，寻求一种工艺简单、选择性好、效率好、安全环保的合成氟代对二甲苯环二体的方法具有重要的意义。
发明内容：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、选择性好、效率好、安全环保的八氟代对二甲苯环二体合成方法。
本发明的八氟代对二甲苯环二体合成方法为：
步骤一、向装有夹套、温度计和搅拌装置的反应器中加入2,3,5,6-四氟对甲基氯苄和溶剂a，并使反应器的温度保持在20-40℃之间，缓慢滴加三甲胺溶液，滴加完毕后，反应4-6小时；
步骤二、向所述步骤一的反应液中加入溶剂b、阻聚剂和催化剂，升温至90-120℃后，滴加氢氧化钠溶液，保温反应并分离出部分水，继续搅拌反应8-12小时，稍降温后，向反应器中加适量水，搅拌半小时左右，然后静置、分去盐水层，有机层脱除甲苯后得到粗产品；
步骤三、将所述步骤二中得到的粗产品用活性炭脱色，重结晶、过滤、干燥后得到成品八氟代对二甲苯环二体。
步骤一和步骤二的具体化学反应式如下所示：
进一步的，所述步骤一中三甲胺和2,3,5,6-四氟对甲基氯苄的投料比为1-2:1，优选1.1-1.3:1，所述步骤一中的溶剂a为甲醇、乙醇、异丁醇、甲苯、二甲苯中的一种，优选为乙醇。
进一步的，所述步骤二中氢氧化钠与步骤一所述2,3,5,6-四氟对甲基氯苄的投料比为3-8:1，优选4-5:1；
进一步的，所述步骤二中的溶剂b为甲苯、二甲苯中的一种，优选为甲苯；
进一步的，所述步骤二中阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对苯酚单丁醚中的一种，优选为对苯酚单丁醚；所述步骤二中的催化剂为氧化银。
有益效果：本发明相对现有技术，具有以下优点：
1）本发明通过Hofmann消除法合成了目标化合物，选择性好，工艺安全成熟，产率高，成本低；
2）本发明中所使用的三甲胺和有机溶剂可以回收套用，节约成本，减少了三废的排放，有利于保护环境；
3）本发明为氟代对二甲苯环二体的合成提供了一种新思路。
具体实施方式：
本具体实施方式采用以下实施例对本技术方案进行进一步的说明：
实施例1：
向装有夹套、温度计和搅拌装置的反应器中加入2,3,5,6-四氟对甲基氯苄53.2g，并使反应器的温度保持在20℃，将17.7g三甲胺配成溶液，缓慢滴加反应器中，滴加完毕后，反应5小时；向上述反应液中加入甲苯、阻聚剂对苯酚单丁醚和催化剂氧化银，升温至110℃后，滴加40%氢氧化钠溶液125g，保温反应并分离出部分水，继续搅拌反应10小时，稍降温后，向反应器中加适量水，搅拌半小时左右，然后静置、分去盐水层，有机层脱除甲苯后得到粗产品；将所得到的粗产品用活性炭脱色，重结晶、过滤、干燥后得到成品八氟代对二甲苯环二体76.7g，产率为87.1%。
实施例2：
向装有夹套、温度计和搅拌装置的反应器中加入2,3,5,6-四氟对甲基氯苄53.2g，并使反应器的温度保持在30℃，将14.8g三甲胺配成溶液，缓慢滴加反应器中，滴加完毕后，反应4小时；向上述反应液中加入甲苯、阻聚剂对苯酚单丁醚和催化剂氧化银，升温至100℃后，滴加40%氢氧化钠溶液100g，保温反应并分离出部分水，继续搅拌反应8小时，稍降温后，向反应器中加适量水，搅拌半小时左右，然后静置、分层，取有机相，蒸馏并回收溶剂，得粗产品；将所得到的粗产品用活性炭脱色，重结晶、过滤、干燥后得到成品八氟代对二甲苯环二体71.1g，产率为80.9%。
实施例3：
向装有夹套、温度计和搅拌装置的反应器中加入2,3,5,6-四氟对甲基氯苄53.2g，并使反应器的温度保持在20℃，将29.6g三甲胺配成溶液，缓慢滴加反应器中，滴加完毕后，反应6小时；向上述反应液中加入甲苯、阻聚剂对苯酚单丁醚和催化剂氧化银，升温至120℃后，滴加40%氢氧化钠溶液150g，保温反应并分离出部分水，继续搅拌反应12小时，稍降温后，向反应器中加适量水，搅拌半小时左右，然后静置、分去盐水层，有机层脱除甲苯后得到粗产品；将所得到的粗产品用活性炭脱色，重结晶、过滤、干燥后得到成品八氟代对二甲苯环二体69.8g，产率为79.3%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.八氟代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、向装有夹套、温度计和搅拌装置的反应器中加入2,3,5,6-四氟对甲基氯苄和溶剂a，并使反应器的温度保持在20-40℃之间，缓慢滴加三甲胺溶液，滴加完毕后，反应4-6小时；
步骤二、向所述步骤一的反应液中加入溶剂b、阻聚剂和催化剂，升温至90-120℃后，滴加氢氧化钠溶液，保温反应并分离出部分水，继续搅拌反应8-12小时，稍降温后，向反应器中加适量水，搅拌半小时左右，然后静置、分去盐水层，有机层脱除甲苯后得到粗产品；
步骤三、将所述步骤二中得到的粗产品用活性炭脱色，重结晶、过滤、干燥后得到成品八氟代对二甲苯环二体。
2.根据权利要求1所述的八氟代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于：所述的步骤一中的三甲胺和2,3,5,6-四氟对甲基氯苄的投料比为1-2:1。
3.根据权利要求1所述的八氟代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于：所述的步骤一中的溶剂a为甲醇、乙醇、异丁醇、甲苯、二甲苯中的一种。
4.根据权利要求1所述的八氟代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于：所述的步骤二中氢氧化钠与步骤一中所述2,3,5,6-四氟对甲基氯苄的投料比为4-6:1。
5.根据权利要求1所述的八氟代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于：所述步骤二中的溶剂b为甲苯、二甲苯中的一种，所述步骤二中的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对苯酚单丁醚中的一种，所述步骤二中的催化剂为氧化银。
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