背景技術

五氟苯甲腈，又名五氟苯腈，化學名2,3,4,5,6-五氟苯甲腈或2,3,4,5,6-五氟苯腈(CAS號773-82-0，分子式C7F5N，分子量193.0736，為無色透明液體，沸點185~190°C，熔點2.4°C，相對密度1.532，折光率1.4415~1.4435，閃點29°C)。五氟苯甲腈可以合成多種醫(yī)藥、農(nóng)藥、液晶材料、特種聚合物等，具有非常廣闊的發(fā)展前景。國外對五氟苯甲腈的合成和應用研究較多，雖然近年國內(nèi)精細有機氟化工得到廣泛重視，發(fā)展較快，但對五氟苯甲腈則研究較少。由于氰基具有豐富的反應活性，可以轉(zhuǎn)化為多種其它官能團，而其強烈的吸電子作用又使其鄰/對位的氟易被親核試劑所取代生成多種產(chǎn)物，因此研究五氟苯甲腈的合成和轉(zhuǎn)化具有重要的理論和實際意義。

合成方法

1、五氟碘苯與氰化亞銅反應

美國專利報道五氟碘苯與氰化亞銅在吡啶中于150℃反應數(shù)分鐘，稍冷后減壓蒸餾得到五氟苯甲腈。所用原料五氟碘苯由五氟苯的碘化或五氟溴苯經(jīng)格氏試劑與三氟碘乙烯或1,1,2-三氟-1-氯-2-碘乙烷反應制得。該法原料價格高昂不易得，缺乏實用價值。

2、五溴苯甲腈的氟化反應

美國專利報道了五溴苯甲腈與干燥細微的氟化鉀在苯腈溶劑中，在壓力釜中300℃反應20h，未分離出的五氟苯甲腈產(chǎn)品收率為72%。該法原料價格高，也沒有實用意義。

3、五氯苯甲腈的氟化反應

五氯苯甲腈經(jīng)與氟化鉀氟化制備五氟苯甲腈是研究得最多的方法。英國專利報道了無溶劑條件下壓力釜加熱反應制備五氟苯甲腈，但未給出詳細反應溫度、收率等數(shù)據(jù)。Yasuhiro等報道了在330~370°C的無溶劑反應，未反應和未反應完全的中間產(chǎn)物回收套用。Kaieda等則分別研究了一步法和分步轉(zhuǎn)化法合成五氟苯甲腈。五氯苯甲腈與干燥微細的氟化鉀在苯甲腈溶劑中，315℃下于壓力釜中反應18h，冷卻過濾后的母液以氣相色譜內(nèi)標法測定，結果含80.5%五氟苯甲腈和1.2%的3,5-二氯-2,4,6-三氟苯甲腈。精餾后可得到 75.5%收率的五氟苯甲腈純品。

應用

1、合成五氟苯甲酸

五氟苯甲腈在硫酸水溶液中水解即得五氟苯甲酸，收率很高。五氟苯甲酸是合成氟喹諾酮類抗細菌藥物司氟沙星(sparfloxacin)等的重要中間體?？刂茥l件還可將五氟苯甲腈水解為五氟苯甲酰胺，然后經(jīng)霍夫曼降解制得五氟苯胺等。五氟苯甲酸經(jīng)還原制得的五氟芐醇是制備擬除蟲菊酯類殺蟲劑五氟苯菊酯(fenfluthrin)的中間體。

2、合成五氟苯甲醇

五氟苯甲腈在酸性條件下經(jīng)催化加氫還原得五氟苯甲胺鹽，在酸性水溶液中與亞硝酸鹽進行重氨化和水解得到五氟苯甲醇，是合成高效低毒擬除蟲菊酯類殺蟲劑五氟苯菊酯的關鍵中間體。該方法所得產(chǎn)物純度高，成本低，污染少。

3、合成2,3,5,6-四氟苯甲腈

五氟苯甲腈在水溶性鹽如硫酸銨，水溶性溶劑如甲醇、丙酮等存在下及一定pH條件下，與金屬如鋅、錫、鐵或鋅汞齊或錫汞齊選擇性脫氟生成2,3,5,6-四氟苯甲腈。它是重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥等中間體，如可以合成擬除蟲菊酯類殺蟲劑四氟苯菊酯(transfluthrin)。

參考文獻

[1]鄭土才,吾國強. 五氟苯甲腈的合成與應用進展[J]. 化工新型材料,2010,38(6):18-21. DOI:10.3969/j.issn.1006-3536.2010.06.006.