背景及概述[1]
2-氟苯硼酸屬于含氟苯硼酸及其衍生物。2-氟苯硼酸由于氟原子與氫原子的原子半徑相近，所以當(dāng)分子中的氫原子被氟原子取代后，并不會(huì)引起該分子的立體構(gòu)型的顯著變化。但是由于氟原子具有很強(qiáng)的吸電子，往往會(huì)使原來分子的電子性質(zhì)發(fā)生很大的變化，從而使含氟苯硼酸具有良好的穩(wěn)定性和較大的介電各向異性。近年在有機(jī)合成、生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)藥及材料學(xué)方面都有非常重要的作用，特別在液晶顯示材料方面作用尤為顯著。
制備[1-2]
報(bào)道一、
氮?dú)獗Ｗo(hù)下在50L反應(yīng)釜中依次加入鄰氟溴苯14kg(22.9mol)，THF20L，降溫至-70℃?？販?70℃以下滴加n-BuLi6.8kg，滴完后于-70℃以下攪拌0.5小時(shí)?？販?70℃以下滴加硼酸三異丙酯4.75kg，滴完后自然回溫過夜。倒入20L(1N)稀鹽酸中，分液，水相再用EA10L萃取一次。合并有機(jī)相，用飽和食鹽水10L洗一次，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，得化合物2-氟苯硼酸22.4kg，收率85％。
報(bào)道二、
將2-氟苯硼酸(1當(dāng)量)溶于有機(jī)溶劑(四氫呋喃，8mL/g)，再加入堿性配體PMDTA(五甲基二乙烯三胺，CAS#:3030-47-5,1.1當(dāng)量)混合均勻作為溶液A。正丁基鋰(22.5wt％正己烷溶液，1.6當(dāng)量)不做任何稀釋作為溶液B。硼酸異丙酯(2.0當(dāng)量)用THF(2mL/g)稀釋作為溶液C。
按照?qǐng)D2所示將連續(xù)反應(yīng)設(shè)備安裝調(diào)試好，溶液A，溶液B和溶液C依次與物料泵11、第二物料泵13及第三物料泵41相連，并通過自動(dòng)打料系統(tǒng)自動(dòng)控制流速。溶液A的輸送管路有單向閥12，溶液B的輸送管路有第二單向閥14(防止倒流，溶液C根據(jù)需要決定是否安裝單向閥)。
按照設(shè)定好的流速，將溶液A通入預(yù)冷裝置10，將溶液B通入第二預(yù)冷裝置20進(jìn)行預(yù)冷(溶液C根據(jù)溫度需要決定是否安裝預(yù)冷裝置)，然后將遇冷后的溶液A和溶液B通過在線混合裝置30混合，得到混合液。
將上述混合液輸送至連續(xù)化鋰化反應(yīng)裝置40(盤管反應(yīng)器)中進(jìn)行連續(xù)化鋰化反應(yīng)過程，得到鋰化產(chǎn)物，整個(gè)過程原料的停留時(shí)間為30min。
連續(xù)化鋰化反應(yīng)完畢后，將上述混合液及溶液C輸送至連續(xù)硼酸化反應(yīng)裝置50(盤管反應(yīng)器)中進(jìn)行連續(xù)硼酸化反應(yīng)，反應(yīng)原料的停留時(shí)間為30min。預(yù)冷裝置10、第二預(yù)冷裝置20、連續(xù)化鋰化反應(yīng)裝置40和連續(xù)硼酸化反應(yīng)裝置50均通過低溫制冷系統(tǒng)降溫，且預(yù)冷裝置10、第二預(yù)冷裝置20及連續(xù)化鋰化反應(yīng)裝置40的外浴溫度為-90℃，連續(xù)硼酸化反應(yīng)裝置50的外浴溫度為-85℃。
連續(xù)硼酸化反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)體系輸送至淬滅裝置60(連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器)，同時(shí)加入淬滅劑(12wt％鹽酸水溶液)已將體系的pH調(diào)至2.5進(jìn)行淬滅，控溫30℃以下。
淬滅后得到的體系通入萃取裝置80(連續(xù)萃取柱)用第二有機(jī)萃取劑(乙酸乙酯，4mL/g)進(jìn)行連續(xù)萃取，將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至有機(jī)相中，然后將上述有機(jī)相通入濃縮裝置70(薄膜蒸發(fā)器)進(jìn)行濃縮(溫度為35℃，真空度為0.1MPa)，濃縮時(shí)間為30min，以將有機(jī)溶劑(四氫呋喃)去除，再將剩余的水相輸送入級(jí)連續(xù)析晶反應(yīng)裝置91中。
同時(shí)向級(jí)連續(xù)析晶反應(yīng)裝置91中連續(xù)泵入反溶劑(正庚烷，5mL/g)進(jìn)行酸化析晶，得到析晶體系，控制體系溫度為0～30℃，析晶時(shí)間為1h。然后將上述析晶體系溢流入第二級(jí)連續(xù)析晶反應(yīng)裝置92中進(jìn)行降溫析晶，得到所需的2-氟苯硼酸，控制體系溫度為-5～10℃，析晶時(shí)間為4h。分離后，將產(chǎn)品2-氟苯硼酸在30℃氮?dú)獗Ｗo(hù)下干燥至接近恒重即得到目標(biāo)產(chǎn)物，分離收率86wt％。
參考文獻(xiàn)
[1][中國(guó)發(fā)明]CN201811205025.X2-氟苯硼酸類化合物的連續(xù)化合成方法
[2][中國(guó)發(fā)明,中國(guó)發(fā)明授權(quán)]CN201610225503.8一種苯并色烯衍生物的制備方法