本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種五氟苯酚的制備方法。
背景技術(shù):
五氟苯酚,全名2,3,4,5,6-五氟苯酚,是一種重要的醫(yī)藥、液晶及高分子材料中間體,多用于制備丙型肝炎全口服治療藥物索菲布韋、多肽合成的五氟代苯基活性酯和高性能的多氟類液晶材料的中間體。
cn1847210a提出了一種以五氟溴苯為原料進(jìn)行格氏反應(yīng)制得格氏試劑,再與過(guò)氧化物進(jìn)行氧化反應(yīng)制備五氟苯酚的方法。cn103420801a則采用五氟溴苯和烷基鹵化鎂置換反應(yīng)制備格氏試劑,再與過(guò)氧化物進(jìn)行氧化反應(yīng)制得五氟苯酚。以上方法均涉及格氏試劑的制備和使用,存在很大的安全隱患,工業(yè)化生產(chǎn)難度大。cn102718635a提出了一種以五氟苯為原料,經(jīng)鋰化、酯化、水解、氧化一鍋發(fā)制備五氟苯酚的方法,鋰化反應(yīng)和酯化反應(yīng)都需要在很低的溫度下(-60℃~-80℃)進(jìn)行,工業(yè)生產(chǎn)能耗大,且不易控制。
cn105016983a提出了以六氟苯為起始原料經(jīng)“醚化”、“裂解”反應(yīng)制備五氟苯酚和一步法制備五氟苯酚的方法,其中“醚化”、“裂解”二步法制備工藝相對(duì)復(fù)雜,總收率只有65.6%,一步法制備五氟苯酚工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,但需要采用無(wú)水叔丁醇為溶劑,收率僅為70%。j.org.chem.1991,56,7350-7354提出的以六氟苯為原料,四丁基硫酸氫銨為相轉(zhuǎn)移催化劑水解制備五氟苯酚,催化劑用量大,收率為71%。
采用常規(guī)的后處理提純技術(shù),產(chǎn)品普遍存在單一雜質(zhì)含量高,難以滿足制備高品質(zhì)液晶材料和藥物需求的技術(shù)問(wèn)題,cn106187706a雖提出了一種高純度五氟苯酚的精制工藝,但工藝復(fù)雜,分離難度和生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的副反應(yīng)多、溶劑回收套用效果差、產(chǎn)品收率和純度低,特別是單一雜質(zhì)含量高的技術(shù)問(wèn)題,提供一種工藝簡(jiǎn)單合理、副反應(yīng)少、反應(yīng)收率及產(chǎn)品純度高的五氟苯酚制備方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種五氟苯酚的制備方法,所述制備方法包括下列步驟:
(1)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的制備
在反應(yīng)釜中依次加入用氯甲醚作為氯甲基化試劑制得的1000g氯甲基化度為1.5mmol/g的d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,13.5l的二甲基甲酰胺,靜止溶脹15h后,加入3500g氯化鈉和350g對(duì)氨基三氟甲苯和500g氫氧化鈉,在65℃下攪拌反應(yīng)48h,用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌至加入硝酸銀溶液后無(wú)沉淀產(chǎn)生,干燥制得功能化的d101大孔吸附樹(shù)脂,功能化度為1.05mmol/g;
(2)五氟苯酚的制備
按重量份,在反應(yīng)釜中加入100份六氟苯,300-500份質(zhì)量分?jǐn)?shù)80-85%的叔丁醇水溶液,65-90份氫氧化鉀,2-5份四丁基硫酸氫銨,0.5-1份n-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,0.05-0.1份n-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙?;鵠肼甲硫代酰胺,0.02-0.05份2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,機(jī)械攪拌下,加熱至微沸,回流反應(yīng)2-3h。反應(yīng)結(jié)束后,加入450-600份水,蒸餾,回收叔丁醇溶劑;
(3)五氟苯酚的精制
按重量份,將上述剩余水溶液先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=9-10,再將其加入裝有1000份制得的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的吸附柱中進(jìn)行吸附,流速1-2bv/h,在吸附后的濾液中再次加入精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=1-2,分層,上層水相蒸餾至無(wú)油狀物,收集蒸餾得到的產(chǎn)物與下層油相合并,精餾,收集142-144℃的餾分,冷卻至室溫,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚。
所述六氟苯,對(duì)氨基三氟甲苯,d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,叔丁醇,氫氧化鉀,氫氧化鈉,四丁基硫酸氫銨,n-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,n-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙酰基]肼甲硫代酰胺,2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,氯化鈉,乙醇,硝酸銀,精制鹽酸均為市售產(chǎn)品。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的有益效果:
(1)利用催化劑量的四丁基硫酸氫銨和n-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)80-85%的叔丁醇水溶液作為溶劑,催化劑用量少,反應(yīng)條件溫和,副反應(yīng)少,溶劑可以回收套用。
(2)采用n-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙酰基]肼甲硫代酰胺和2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物可以有效抑制副反應(yīng)的產(chǎn)生,提高反應(yīng)的選擇性和收率。
(3)對(duì)氨基三氟甲苯改性的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂與含氟芳香類有機(jī)物相容性好,有助于吸附一些難分離的有機(jī)雜質(zhì),制得的產(chǎn)品最大單一雜質(zhì)含量低,產(chǎn)品質(zhì)量好。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例僅僅是進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,并不是限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
(1)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的制備
在反應(yīng)釜中依次加入用氯甲醚作為氯甲基化試劑制得的1000g氯甲基化度為1.5mmol/g的d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,13.5l的二甲基甲酰胺,靜止溶脹15h后,加入3500g氯化鈉和350g對(duì)氨基三氟甲苯和500g氫氧化鈉,在65℃下攪拌反應(yīng)48h,用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌至加入硝酸銀溶液后無(wú)沉淀產(chǎn)生,干燥制得功能化的d101大孔吸附樹(shù)脂,功能化度為1.05mmol/g;
(2)五氟苯酚的制備
在反應(yīng)釜中加入100g六氟苯,500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的叔丁醇水溶液,90g氫氧化鉀,5g四丁基硫酸氫銨,1gn-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,0.1gn-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙酰基]肼甲硫代酰胺,機(jī)械攪拌下,加熱至微沸,回流反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后,加入600g水,蒸餾,回收叔丁醇溶劑;
(3)五氟苯酚的精制
將上述剩余水溶液先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=9,再將其加入裝有1000份制得的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的吸附柱中進(jìn)行吸附,流速1bv/h,在吸附后的濾液中再次加入精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=2,分層,上層水相蒸餾至無(wú)油狀物,收集蒸餾得到的產(chǎn)物與下層油相合并,精餾,收集142-144℃的餾分,冷卻至室溫,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚88.15g,收率89.1%,純度(gc)99.91%,最大單一雜質(zhì)含量0.06%。
實(shí)施例2
(1)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的制備
在反應(yīng)釜中依次加入用氯甲醚作為氯甲基化試劑制得的1000g氯甲基化度為1.5mmol/g的d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,13.5l的二甲基甲酰胺,靜止溶脹15h后,加入3500g氯化鈉和350g對(duì)氨基三氟甲苯和500g氫氧化鈉,在65℃下攪拌反應(yīng)48h,用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌至加入硝酸銀溶液后無(wú)沉淀產(chǎn)生,干燥制得功能化的d101大孔吸附樹(shù)脂,功能化度為1.05mmol/g;
(2)五氟苯酚的制備
在反應(yīng)釜中加入100g六氟苯,500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的叔丁醇水溶液,90g氫氧化鉀,5g四丁基硫酸氫銨,1gn-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,0.1gn-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙酰基]肼甲硫代酰胺,0.05g2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,機(jī)械攪拌下,加熱至微沸,回流反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后,加入600g水,蒸餾,回收叔丁醇溶劑;
(3)五氟苯酚的精制
將上述剩余水溶液先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=9,再將其加入裝有1000份制得的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的吸附柱中進(jìn)行吸附,流速1bv/h,在吸附后的濾液中再次加入精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=2,分層,上層水相蒸餾至無(wú)油狀物,收集蒸餾得到的產(chǎn)物與下層油相合并,精餾,收集142-144℃的餾分,冷卻至室溫,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚91.51g,收率92.5%,純度(gc)99.93%,最大單一雜質(zhì)含量0.05%。
實(shí)施例3
(1)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的制備
在反應(yīng)釜中依次加入用氯甲醚作為氯甲基化試劑制得的1000g氯甲基化度為1.5mmol/g的d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,13.5l的二甲基甲酰胺,靜止溶脹15h后,加入3500g氯化鈉和350g對(duì)氨基三氟甲苯和500g氫氧化鈉,在65℃下攪拌反應(yīng)48h,用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌至加入硝酸銀溶液后無(wú)沉淀產(chǎn)生,干燥制得功能化的d101大孔吸附樹(shù)脂,功能化度為1.05mmol/g;
(2)五氟苯酚的制備
在反應(yīng)釜中加入100g六氟苯,300g質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的叔丁醇水溶液,75g氫氧化鉀,2g四丁基硫酸氫銨,0.75gn-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,0.1gn-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙?;鵠肼甲硫代酰胺,0.02g2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,機(jī)械攪拌下,加熱至微沸,回流反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后,加入450g水,蒸餾,回收叔丁醇溶劑;
(3)五氟苯酚的精制
將上述剩余水溶液先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=10,再將其加入裝有1000份制得的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的吸附柱中進(jìn)行吸附,流速1bv/h,在吸附后的濾液中再次加入精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=1,分層,上層水相蒸餾至無(wú)油狀物,收集蒸餾得到的產(chǎn)物與下層油相合并,精餾,收集142-144℃的餾分,冷卻至室溫,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚90.42g,收率91.4%,純度(gc)99.90%,最大單一雜質(zhì)含量0.06%。
實(shí)施例4
(1)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的制備
在反應(yīng)釜中依次加入用氯甲醚作為氯甲基化試劑制得的1000g氯甲基化度為1.5mmol/g的d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,13.5l的二甲基甲酰胺,靜止溶脹15h后,加入3500g氯化鈉和350g對(duì)氨基三氟甲苯和500g氫氧化鈉,在65℃下攪拌反應(yīng)48h,用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌至加入硝酸銀溶液后無(wú)沉淀產(chǎn)生,干燥制得功能化的d101大孔吸附樹(shù)脂,功能化度為1.05mmol/g;
(2)五氟苯酚的制備
在反應(yīng)釜中加入100g六氟苯,500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的叔丁醇水溶液,65g氫氧化鉀,5g四丁基硫酸氫銨,1gn-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,0.05gn-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙?;鵠肼甲硫代酰胺,0.05g2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,機(jī)械攪拌下,加熱至微沸,回流反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后,加入450g水,蒸餾,回收叔丁醇溶劑;
(3)五氟苯酚的精制
將上述剩余水溶液先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=9,再將其加入裝有1000份制得的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的吸附柱中進(jìn)行吸附,流速2bv/h,在吸附后的濾液中再次加入精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=1,分層,上層水相蒸餾至無(wú)油狀物,收集蒸餾得到的產(chǎn)物與下層油相合并,精餾,收集142-144℃的餾分,冷卻至室溫,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚88.15g,收率89.1%,純度(gc)99.90%,最大單一雜質(zhì)含量0.06%。
實(shí)施例5
(1)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的制備
在反應(yīng)釜中依次加入用氯甲醚作為氯甲基化試劑制得的1000g氯甲基化度為1.5mmol/g的d101-cl大孔吸附樹(shù)脂,13.5l的二甲基甲酰胺,靜止溶脹15h后,加入3500g氯化鈉和350g對(duì)氨基三氟甲苯和500g氫氧化鈉,在65℃下攪拌反應(yīng)48h,用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌至加入硝酸銀溶液后無(wú)沉淀產(chǎn)生,干燥制得功能化的d101大孔吸附樹(shù)脂,功能化度為1.05mmol/g;
(2)五氟苯酚的制備
在反應(yīng)釜中加入100g六氟苯,500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的叔丁醇水溶液,90g氫氧化鉀,5g四丁基硫酸氫銨,0.5gn-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,0.1gn-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙?;鵠肼甲硫代酰胺,0.05g2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,機(jī)械攪拌下,加熱至微沸,回流反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后,加入600g水,蒸餾,回收叔丁醇溶劑;
(3)五氟苯酚的精制
將上述剩余水溶液先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=10,再將其加入裝有1000份制得的功能化d101大孔吸附樹(shù)脂的吸附柱中進(jìn)行吸附,流速1.5bv/h,在吸附后的濾液中再次加入精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=2,分層,上層水相蒸餾至無(wú)油狀物,收集蒸餾得到的產(chǎn)物與下層油相合并,精餾,收集142-144℃的餾分,冷卻至室溫,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚87.95g,收率88.9%,純度(gc)99.91%,最大單一雜質(zhì)含量0.06%。
對(duì)比例1
不加入四丁基硫酸氫銨,n-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧化物,n-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙?;鵠肼甲硫代酰胺,其他反應(yīng)條件和后處理方法同實(shí)施例2,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚39.57g,收率40%,純度(gc)99.85%,最大單一雜質(zhì)含量0.09%。
對(duì)比例2
不加入四丁基硫酸氫銨和n-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,其他反應(yīng)條件和后處理方法同實(shí)施例2,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚45.50g,收率46%,純度(gc)99.88%,最大單一雜質(zhì)含量0.09%。
對(duì)比例3
不加入n-磺酸丙基-3-甲基吡啶三氟甲磺酸鹽,其他反應(yīng)條件和后處理方法同實(shí)施例2,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚74.20g,收率75%,純度(gc)99.89%,最大單一雜質(zhì)含量0.07%。
對(duì)比例4
不加入n-甲基-2-[(2-甲基苯氧基)乙?;鵠肼甲硫代酰胺,其他反應(yīng)條件和后處理方法同實(shí)施例2,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚81.02g,收率81.9%,純度(gc)99.88%,最大單一雜質(zhì)含量0.08%。
對(duì)比例5
步驟(3)中水溶液未先用精制鹽酸調(diào)節(jié)ph=9,并不經(jīng)功能化d101大孔吸附樹(shù)脂吸附處理,而直接加精制鹽酸,調(diào)節(jié)ph=2,其他反應(yīng)條件和后處理方法同實(shí)施例2,得無(wú)色透明結(jié)晶五氟苯酚91.02g,收率92%,純度(gc)99.5%,最大單一雜質(zhì)含量0.48%。
本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種非實(shí)質(zhì)性的變化和改進(jìn),都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。