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如何制备3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸
背景及概述[1][2]
3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸,纯品为白色颗粒结晶固体。该化合物主要用于医药中间体及合成含氟芳香化学品的中间体。为制备氧氟沙星等氟喹诺酮类抗生素的关键中间体。CN102627553A、CN86106151、US5047553及《四氟邻苯二甲酸的合成工艺改进》中国药物化学杂志,1999年第19卷第1期中所述,其合成方法为N-甲基四氟邻苯二甲酰亚胺或N-苯基四氟邻苯二甲酰亚胺都是在高浓度的硫酸水溶液中,高温加热水解制得3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸。
其他制备方法[1-2]
报道一、把233gN-甲基四氟邻苯二甲酰亚胺、25%的硫酸溶液932g及2.3g催化剂1和2.3g催化剂2加入到反应器中,升温到45~50℃下,搅拌15小时,中控合格后,降温到0~5℃,保温1小时,抽滤,滤饼用适量5℃左右的水淋洗,抽干,固体于45℃下烘干,得3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸227.5g,收率95.6%,含量98.7%。
报道二、一种3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸的合成方法,依次进行以下步骤:
1)、将16.2g(0.1mol)邻苯二甲酰肼加入至50mL发烟硫酸(SO3质量分数为20%)与50mL稀盐酸(20wt%)组成的混合液中,然后加入0.16gKI催化剂混合搅拌,温度控制50℃,控制通入0.3mol氯气,反应时间10小时。氯化完全后的反应液冷却(冷却至室温)结晶,过滤干燥(于80℃干燥60分钟)后得到四氯邻苯二甲酰肼的白色晶体28.3g,收率为94.3%(以邻苯二甲酰肼计),含量为99.1%。
2)、将14.53g(0.25mol)工业氟化钾加入盛有50mL甲醇、50mL甲苯和50mLN,N-二甲基甲酰胺混合溶液的反应瓶中,反应装置带有回流管、温度计及氮气置换装置,升温至100℃混合搅拌2小时,将反应液进行常压蒸馏回收甲醇和甲苯溶液。然后通入氮气保护,将步骤1)制备的15g(0.05mol)四氯邻苯二甲酰肼和1.5g催化剂(0.9g四苯基溴化膦和0.6g18-冠-6)加入至反应瓶,升温至150℃进行氟化反应,反应时间为6小时。反应完毕后减压蒸馏(1.33×10-3MPa),在40-45℃收集馏分N,N-二甲基甲酰胺,回收。余下反应液加入5℃水(约50ml)中,析出大量黄色固体,过滤干燥(于50℃干燥40分钟)得到四氟邻苯二甲酰肼10g,收率为85.4%(以四氯邻苯二甲酰肼计),含量98.9%。
3)、将步骤2)制备而得的全部的四氟邻苯二甲酰肼(10g,即,0.042mol)和6.66g(0.085mol)过氧化钠加入65mL水中于25℃进行水解反应3h,然后将得到的反应液进行调酸(利用浓度为1mol/L的盐酸溶液进行调节,直至pH为1)、抽滤、干燥(于70℃干燥60分钟),得到白色固体四氟邻苯二甲酸9.2g,收率为90.5%(以四氟邻苯二甲酰肼计),含量99%。
应用[3]
2,3,4,5-四氟苯甲酰氯是一种重要的医药中间体,广泛应用于第三代含氟喹诺酮类抗菌药物的合成,如(左)氧氟沙星、司帕沙星、洛美沙星、氟罗沙星等,具有广阔的市场前景。CN201210027905.9公开了一种2,3,4,5-四氟苯甲酰氯的制备方法,属于化学合成技术领域,包括以下步骤:原料3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸在芳烃类溶剂中,在催化量的有机三级胺存在下,于120~160℃下反应至原料含量小于1%,反应体系降温至20~30℃,过滤,所得滤液套用于下批次脱羧反应,滤出固体2,3,4,5-四氟苯甲酸加入酰氯化试剂和有机酰胺类催化剂,升温反应至2,3,4,5-四氟苯甲酸含量小于0.5%,反应体系蒸除低沸物后,经减压精馏,得2,3,4,5-四氟苯甲酰氯成品。本发明具有步骤简单、生产效率和合成效率高等优点。
主要参考资料
[1]CN201610992871.5一种3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸的制备方法
[2]CN201610157868.13,4,5,6-四氟邻苯二甲酸的合成方法
[3] [中国发明,中国发明授权] CN201210027905.9 一种2,3,4,5-四氟苯甲酰氯的制备方法
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