介紹
2,3,4,5,6-五氟苯甲酸,俗稱五氟苯甲酸,它是一種具有高度氟代的芳香族羧酸,化學(xué)式為C7HF5O2。由于五個氟原子的強電負性,這種化合物具有較強的酸性,能夠容易地參與酸堿反應(yīng)。同時,氟原子的高電負性還賦予了分子較高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,使其在有機合成中作為反應(yīng)物或中間體具有重要應(yīng)用。它的溶解性在極性溶劑中較好。
圖一 2,3,4,5,6-五氟苯甲酸
應(yīng)用
2,3,4,5,6-五氟苯甲酸是合成司帕沙星等氟諾酮類抗菌藥的重要原料,也可以用于農(nóng)藥合成殺蟲劑的中間體。
合成
李瑞軍[1]提供的2,3,4,5,6-五氟苯甲酸的合成方法,包括以下步驟:a)以2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸為原料,經(jīng)羧酸失水得2,3,4,5-四氟鄰苯甲二甲酸酐;b)2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸酐進行氨解反應(yīng)得到2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸單酰胺;c)2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸單酰胺進行Hofmann降解,得6-氨基-2,3,4,5-四氟苯甲酸;d)6-氨基-2,3,4,5-四氟苯甲酸進行Schiemann反應(yīng)經(jīng)重氮化氟化得到目標產(chǎn)物2,3,4,5,6-五氟苯甲酸。
圖二 2,3,4,5,6-五氟苯甲酸的部分合成路線
具體分為以下4個步驟:
步驟a:2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸酐的制備
2,3,4,5-四氟苯二甲酸200g(0.84mo1)置于500mL的三口瓶中,加入250mL二甲苯,采用分水器常壓分水,140℃反應(yīng)約3小時,冷卻至20℃,備用。
步驟b:2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸單酰胺的制備
500mL的三口瓶中,加入上述二甲苯溶液,150mL的工業(yè)氨水溶液,20℃攪拌反應(yīng)5小時,分液,水層調(diào)pH值為2~3,析出固體,抽濾,干燥,得189g收率95.0%,熔點288~289℃。
步驟c:6-氨基-2,3,4,5-四氟苯甲酸的制備
2,3,4,5-四氟鄰苯二甲酸單酰胺100g(0.42m01)于500mL的三頸瓶中,加入5%氫氧化鈉使其溶解,冰水浴條件下,緩慢滴加次氯酸鈉溶液,滴畢,撤去冰浴,緩慢升溫至75~80℃,加熱反應(yīng)半小時,降溫至20℃,濃鹽酸調(diào)節(jié)pH為中性,析出固體,抽濾,干燥后得61.4g,收率70.0%,溶點227~229℃。
步驟d:2,3,4,5,6-五氟苯甲酸的制備
6-氨基-2,3,4,5-四氟苯甲酸50g(0.24mo1)加入500mL的三口瓶中,20℃加入過量的氟硼酸,攪拌1小時,控制0℃以下緩慢滴加1.2當量的亞硝酸鈉溶液,0℃以下攪拌3小時,淀粉碘化鉀試紙檢測亞硝酸鈉是否過量,加入氨基磺酸除去過量的亞硝酸鈉。抽濾,冰水洗滌,得到白色固體。500mL的三口瓶中,加入二氯苯200mL,攪拌下加入上述白色固體,減壓100℃以下緩慢蒸出氯苯和水的共沸物,改為常壓蒸餾,160~170℃反應(yīng)約4小時,冷卻至20℃以下,然后加入10%的氫氧化鈉溶液,攪拌半小時,靜置分層,水層調(diào)pH為1~2,冷卻至0℃,析出固體,抽濾。干燥,得純的2,3,4,5,6-五氟苯甲酸38.2g,收率75.0%,熔點100~102℃。
參考文獻
[1]李瑞軍,溫興鋒,孫建仁,等.2,3,4,5,6-五氟苯甲酸的合成方法[P].浙江:CN201310026207.1,2013-05-15.