背景及概述[1][2]
2-氟苯甲醛是一種重要的有機(jī)合成中間體,在醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等方面有廣泛應(yīng)用。在醫(yī)藥方面,可用于多種藥物如降壓藥、解熱鎮(zhèn)痛消炎藥、抗癌藥、肌肉放松藥等合成。在染料合成中,以其為原料合成的新型染料具有光澤艷麗、耐曬、耐水和有機(jī)溶劑等優(yōu)良性能;在農(nóng)藥生產(chǎn)中,以其為原料合成的農(nóng)藥與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比具有生物活性高、藥效持久、副作用小等特點(diǎn)。
2-氟苯甲醛
制備[2]
當(dāng)前2-氟苯甲醛的工業(yè)合成法有以下幾種:
(1)2-氟甲苯氯化水解法
在化學(xué)方法中,2-氟苯甲醛合成的最傳統(tǒng)的工藝,就是2-氟甲苯氯化水解法,它是在催化劑的作用下將2-氟甲苯側(cè)鏈氯化制成2-氟二氯芐,然后在水解催化劑作用下水解,生成2-氟苯甲醛。該方法在生產(chǎn),由于氯化深度的不同,導(dǎo)致氯化的結(jié)果也不同,往往在氯化時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同程度的副產(chǎn)物。并且,水解反應(yīng)大多采用濃硫酸催化,收率僅為80%左右,且產(chǎn)生大量的廢酸,嚴(yán)重污染環(huán)境。
(2)2-甲苯胺合成法
該方法是以2-甲苯胺為原料,通過(guò)西曼反應(yīng),再經(jīng)氯化水解制備2-氟苯甲醛。該方法雖然原料易得,但是合成步驟繁多,并且依然回歸到2-氟甲苯氯化制備2-氟苯甲醛的路線上來(lái),使得2-氟苯甲醛的使用范圍大幅縮減,并不適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
(3)采用特定結(jié)構(gòu)的管式反應(yīng)器進(jìn)行2-氟甲苯連續(xù)氧化制備2-氟苯甲醛
以2-氟甲苯為原料,光催化氯代生成2-氟二氯代甲苯,而后水解制備2-氟苯甲醛。
以上方法存在以下問(wèn)題:首先,大規(guī)模的氯化,就使得2-氟苯甲醛的使用范圍被縮減,一些高端行業(yè)就無(wú)法使用;其次,大規(guī)模水解需要消耗大量的催化劑,并且產(chǎn)生大量的廢酸、廢水,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染;最后,繁瑣的工藝步驟,使得生產(chǎn)成本大幅增加;采用了劇毒的、國(guó)家嚴(yán)格管控的氯氣,采用了國(guó)家限制的重氮化反應(yīng)和光氯化反應(yīng)。
具體方法:
(1)1.25摩爾甲酸丙酯溶于150ml無(wú)水四氫呋喃中,得溶液A。
(2)1摩爾2-氟溴苯溶于200ml無(wú)水四氫呋喃中,的溶液B。
(3)1摩爾無(wú)水氯化鋰和1.15摩爾鎂投入反應(yīng)瓶中,加入50ml無(wú)水四氫呋喃,加熱至微沸(約65℃),滴加2ml二溴乙烷引發(fā)反應(yīng)。
(4)回流下,溶液B滴加到上述反應(yīng)瓶中,過(guò)程中控制溫度在63~67℃。
(5)投料畢,降溫到20~30℃,滴加溶液1;投料畢反應(yīng)1小時(shí)。
(6)降溫到10℃以下,稀鹽酸淬滅,后處理,真空蒸餾精制。
(7)得到2-氟苯甲醛113.5g,含量98.6%,收率90%。
主要參考資料
[1] 劉宇. (2003). 對(duì)氟苯甲醛的合成. 精細(xì)化工, 20(8), 506-508.
[2] 曹瑞云, 黃丹鳳, 徐瑞東, 李志元, & 胡雨來(lái). (2011). 對(duì)氟苯甲醛的合成. 化學(xué)試劑, 33(005), 466-468.
[3] 任夫健. (1997). 對(duì)氟苯甲醛的合成進(jìn)展. 有機(jī)氟工業(yè), 000(003), 21-23.