[發(fā)明專利]一種2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210213503.8
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102718649A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳志衛(wèi);蘇為科;王曉冬;袁其亮;王超;陳寅鎬
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學;浙江中欣化工股份有限公司
• 主分類號: C07C63/10
• 分類號: C07C63/10;C07C51/377
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

（一）技術領域

本發(fā)明涉及一種2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法，特別涉及以四氟鄰苯二酸為原料選擇性脫羧制備2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法。

（二）背景技術

2,3,4,5-四氟苯甲酸是用于合成化學原料藥物的重要中間體，制備含氟硅唑酮類抗菌藥物如氧氟沙星等的重要中間體，還可用于農(nóng)藥和液晶制備等。

在本發(fā)明給出之前，現(xiàn)有技術中2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法主要是以四氟鄰苯二酸選擇性脫羧制備得到。如EP021?811?1A報道將四氟鄰苯二酸溶于DMSO在三乙胺催化下升溫至11?5-120℃制得2,3,4,5-四氟苯甲酸，收率94.0%。該方法用到高沸點溶劑DMSO，DMSO在高溫下容易分解，對2,3,4,5-四氟苯甲酸溶解度大，回收溶劑困難，能耗大，產(chǎn)品純度不高。JP05025084A報道將四氟鄰苯二酸在環(huán)砜烷為溶劑在碳酸鉀為催化劑下升溫至1?35-145℃反應1.5h得2,3,4,5-四氟苯甲酸，收率89.2%。該工藝同樣面臨著使用高沸點溶劑環(huán)砜烷，回收溶劑困難等缺點，而且在碳酸鉀作用下部分原料中的氟原子會水解，副產(chǎn)物增多，加大分離純化的難度。化學工業(yè)與工程(2006,23(4),320-322)報道了將四氟鄰苯二甲酸以三正丁基胺為溶劑和脫羧試劑，升溫至1?30℃反應3.5h，然后加入20％氫氧化鈉溶液靜置分層后回收三正丁基胺，水相用36％鹽酸酸化得2,3,4,5-四氟苯甲酸，收率89.4%。??該方法用三正丁基胺作溶劑進行脫羧反應，反應結束后三丁基胺與產(chǎn)品2,3,4,5-四氟苯甲酸成鹽，后處理過程中酸堿（氫氧化鈉溶液和鹽酸）使用量大，廢水排放量大。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種反應收率高、產(chǎn)品純度好、成本低、三廢少的2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法，所述的方法為：在反應釜中加入四氟鄰苯二酸、催化劑三氟甲磺酸三正丁銨鹽和介質(zhì)水，升溫到140～170℃進行選擇性脫羧反應3～10h，反應完畢后冷卻，取反應物料過濾即得2,3,4,5-四氟苯甲酸。其反應方程式為：

本發(fā)明中，四氟鄰苯二酸：三氟甲磺酸三正丁銨鹽的物質(zhì)的量比為1：0.01～0.1，優(yōu)選為1：0.04~0.1。水的質(zhì)量用量為四氟鄰苯二酸質(zhì)量的1.5～4倍，優(yōu)選為2~3倍。

本發(fā)明中，優(yōu)選選擇性脫羧反應溫度為150~160℃，優(yōu)選反應時間為5~6小時。

本發(fā)明所述的選擇性脫羧反應是在加壓條件下進行，但是反應過程中，釜內(nèi)壓力最好不宜超過10atm，這是因為脫羧反應產(chǎn)生二氧化碳，若壓力過大容易發(fā)生危險。故反應過程中，當反應釜內(nèi)壓力超過10atm時，可進行排氣并維持釜內(nèi)壓力在8～10atm。

具體的，本發(fā)明優(yōu)選2,3,4,5-四氟苯甲酸的化學合成方法按照以下步驟進行：按照四氟鄰苯二酸：三氟甲磺酸三正丁銨鹽的物質(zhì)的量比為1：0.04～0.10投料到反應釜中，加入水的質(zhì)量為四氟鄰苯二酸質(zhì)量的2～3倍，升溫至150～160℃下反應5～6小時，當釜內(nèi)壓力超過10atm時，排氣并維持釜內(nèi)壓力在8～10atm，反應結束后冷卻，打開反應釜取出反應物料，過濾即得2,3,4,5-四氟苯甲酸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明以四氟鄰苯二酸在三氟甲磺酸三正丁銨鹽催化劑作用下于水中進行加壓選擇性脫羧反應制備2,3,4,5-四氟苯甲酸，革除有機堿三正丁基胺的使用，避免了后處理過程中大量氫氧化鈉溶液和鹽酸的使用，降低了廢水的排放。本發(fā)明具有反應收率高、產(chǎn)品純度好、三廢小、成本低等優(yōu)點，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。

（四）具體實施方式：

以下以具體實施例來說明本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此。

實施例1

四氟鄰苯二酸：催化劑的物質(zhì)的量比為1：0.01，催化劑為三氟甲磺酸三正丁銨鹽，溶劑為水，其用量為四氟鄰苯二酸質(zhì)量的2倍。

稱取四氟鄰苯二酸23.8g（0.1mol）和催化劑三氟甲磺酸三正丁銨鹽0.33g（1mmol）投料到高壓釜中，加入48ml水，加畢，升溫至150-155℃下反應6小時，當釜內(nèi)壓力超過10atm時，排氣一次，維持釜內(nèi)壓力在8～10atm左右，反應結束后冷卻，打開高壓釜取出物料，過濾得2,3,4,5-四氟苯甲酸16.49g，產(chǎn)品收率85％，熔點87.5～88.0℃，純度99.3％（HPLC）。

實施例2