本發(fā)明屬于化學藥物中間體制備方法技術領域，具體涉及一種五氟苯甲腈的制備方法。
背景技術：
五氟苯甲腈(CAS號：773-82-0)，結構如式(Ⅰ)所示，是一種重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥和液晶中間體，無色液體，熔點：2.4℃，沸點為162-164℃，常溫下能揮發(fā)，由于含活性氟離子較多，經(jīng)過水解后變成五氟苯甲酸，再經(jīng)過氫化還原成為四氟苯甲酸。四氟苯甲酸是合成第三代喹酮類藥物洛美沙星(Lomefloxain)、氧氟沙星(Ofloxacin)，第四代喹諾酮類藥物左旋氧氟沙星(Levofloxacin)、斯帕沙星(Sparfloxacin)等的起始原料；也可以通過水解然后霍夫曼降解得五氟苯胺，再經(jīng)重氮化可以合成一系列五氟苯類化合物。
國內外公開的有關五氟苯甲腈的制備方法，主要有以下幾種：(1)以五氟碘苯和五氟溴苯為原料，與氰化亞銅在吡啶或DMF高溫下，合成五氟苯甲腈。如美國專利US3150163和US3284484；該方法雖然反應步驟較短，但是起始原料價格比較貴，反應的收率和產(chǎn)品的純度均不甚理想。(2)以五溴碘苯甲腈為原料，與KF以苯甲腈為溶劑在高壓釜300℃，20小時經(jīng)氟化反應合成五氟苯甲腈。如US 4684734。該方法起始原料價格比較貴，反應條件比較苛刻，沒有實用價值。(3)以五氯碘苯甲腈為原料，與KF和在聚乙二醇或者環(huán)丁砜等溶劑中發(fā)生氟化反應合成五氟苯甲腈，如專利GB1026290，JP60036453，JP59222463，JP60184057，JP59152361和JP2005112745等。該方法所用到的原料五氯碘苯甲腈市場上比較易得，而且收率也比較高，是目前五氟碘苯甲腈制備中最為常用的一種方法。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種五氟苯甲腈的制備方法，該制備方法直接使用生產(chǎn)2,4-二氯-5-氟苯乙酮的副產(chǎn)物2,6-二氯-3-氟苯乙酮為原料，經(jīng)苯乙酮腈化、氯化和氟化制備五氟苯甲腈；該路線具有原料廉價易得、操作步驟簡單，產(chǎn)物收率高，成本較低等優(yōu)點，同時實現(xiàn)副產(chǎn)物的綜合利用，節(jié)約了資源，保護了環(huán)境，具有較高的工業(yè)化價值。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案為：
一種五氟苯甲腈的制備方法，包括如下步驟：
(1)將原料2,6-二氯-3-氟苯乙酮、銅鹽催化劑、相轉移催化劑四丁基溴化銨和溶劑A的加入到高壓釜中，通入氨氣和氧氣進行腈化反應，于100～200℃、2～10atm壓力下，反應5～10h得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈；
(2)將步驟(1)得到的2,6-二氯-3-氟苯甲腈在催化劑催化下進行氯化反應得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈，反應溫度為80～120℃，反應時間為8～12h；
(3)將步驟(2)得到的2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈、氟化鉀和相轉移催化劑，在溶劑B中進行氟化反應，得到最終產(chǎn)物五氟苯甲腈，反應溫度為150～270℃，反應時間為6～20h。
本發(fā)明采用的合成路線可用化學方程式表示如下：
作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的銅鹽催化劑選自銅粉、硫酸銅、氧化銅、氧化亞銅、氯化銅、氯化亞銅、醋酸銅、碘化亞銅和三氟甲磺酸銅中的至少一種，所述銅鹽催化劑的質量為2,6-二氯-3-氟苯乙酮的質量的5％～20％。
作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的氨氣和氧氣的體積比為2:3。
作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的溶劑A為環(huán)丁砜、DMSO、DMF、NMP或DMAC，溶劑A的用量為0.5～2mL/g 2,6-二氯-3-氟苯乙酮。
作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的催化劑為三氯化鐵或者三溴化鐵，催化劑的質量為2,6-二氯-3-氟苯甲腈質量的5％～20％。
作為優(yōu)選，步驟(3)中所述的氟化鉀的物質的量為2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈物質的量的4.0～5.0倍。
作為優(yōu)選，步驟(3)中所述的溶劑B為環(huán)丁砜、DMSO、DMF、NMP或DMAC，溶劑B的用量為1～3mL/g 2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈。
作為優(yōu)選，步驟(3)采用邊反應邊蒸餾的方法，及時將產(chǎn)物五氟苯甲腈從體系中蒸餾出來，收集162～164℃餾分，無餾分流出時，即認為反應結束；反應結束后，反應體系先降溫冷卻過濾除去大量的無機鹽，然后收集有機相(其中包括少量未反應的原料和溶劑B)進入下一批次套用。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，其有益效果體現(xiàn)在：
(1)以生產(chǎn)2,4-二氯-5-氟苯乙酮的副產(chǎn)物為原料，不僅價廉易得，更是變廢為寶，副產(chǎn)物的再利用，減少了廢物的排放，提高了產(chǎn)品的市場競爭力，有利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)；
(2)合成路線中所涉及的各步反應均為常用反應，操作條件穩(wěn)定，收率較好；
(3)合成路線中所涉及的各步反應中使用的有機溶劑沸點都較高，高溫損失較小，且可以循環(huán)套用，有效的減少了污染物的排放，簡化了操作，保護了環(huán)境；
(4)相較于傳統(tǒng)的五氟苯甲腈的合成法，采用本法制得的五氟苯甲腈，具有原料易得，雜質少，純度高的優(yōu)點。
具體實施方式
下面對本發(fā)明作進一步描述，但不能將方案中所涉及的技術參數(shù)理解為對本發(fā)明的限制。
實施例1：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制備
在500mL的高壓釜中，加入溶劑環(huán)丁砜100mL，19.1g碘化亞銅和16.0g相轉移催化劑四丁基溴化銨，200g2,6-二氯-3-氟苯乙酮，劇烈攪拌，升溫至110～120℃，以2:3比例通入氧氣和氨氣，反應6h，反應結束蒸餾得2,6-二氯-3-氟苯甲腈148.2g。
實施例2：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例1相同，區(qū)別在于，把19.1g碘化亞銅改為33.0g三氟甲磺酸銅，，得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈165.9g。
實施例3：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例1相同，區(qū)別在于，把19.1g碘化亞銅改為16.0g硫酸銅，得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈101.2g。
實施例4：2,6-二氯-3-氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例1相同，區(qū)別在于，把19.1g碘化亞銅改為18.0g醋酸銅，得到2,6-二氯-3-氟苯甲腈157.6g。
實施例5：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制備
在1000mL四口反應瓶中，加入上述2,6-二氯-3-氟苯甲腈200g和三氯化鐵16g，升溫至120～125℃，劇烈攪拌，同時通入氯氣，反應8h，然后減壓蒸餾得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈242.8g。
實施例6：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例5相同，區(qū)別在于，反應12h，得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈262.6g。
實施例7：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例5相同，區(qū)別在于，在160～165℃，反應8h，過濾得得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈265.2g。
實施例8：2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例7相同，反應12h，得2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈271.5g。
實施例9：五氟苯甲腈的制備
在1000mL四口反應瓶中，加入上述2,3,4,6-四氯-5-氟苯甲腈200g，KF196g，相轉移催化劑四丁基溴化銨16.0g和環(huán)丁砜200mL，升溫至160℃，回流8h，然后收集162～164℃餾分，直至無餾分流出，降溫冷卻，收得的餾分為五氟苯甲腈粗品，液相為催化劑和環(huán)丁砜的混合體系可循環(huán)套用下一批次；將所得的五氟苯甲腈粗品進行常壓蒸餾得五氟苯甲腈產(chǎn)品104.8g，(HPLC檢測五氟苯甲腈含量99.7％，保留時間與標準品一致)。
實施例10：五氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例9相同，區(qū)別在于，把KF用量改為217g，得到五氟苯甲腈產(chǎn)品107.8g(HPLC檢測五氟苯甲腈含量99.7％，保留時間與標準品一致)。
實施例11：五氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例9相同，區(qū)別在于，把反應溫度由160℃改為240℃，得到五氟苯甲腈產(chǎn)品137.8g(HPLC檢測五氟苯甲腈含量99.7％，保留時間與標準品一致)。
實施例12：五氟苯甲腈的制備
本實施例中所有步驟與實施例11相同，區(qū)別在于，把KF用量改為217g，五氟苯甲腈產(chǎn)品145.9g(HPLC檢測五氟苯甲腈含量99.7％，保留時間與標準品一致)以上僅列舉了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，本發(fā)明的保護范圍并不限制于此，本領域技術人員在本發(fā)明權利要求范圍內所作的任何改變均落入本發(fā)明保護范圍內。
以上僅列舉了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，本發(fā)明的保護范圍并不限制于此，本領域技術人員在本發(fā)明權利要求范圍內所作的任何改變均落入本發(fā)明保護范圍內。