對氟苯甲酸,也叫做 4-氟苯甲酸,分子式 C7H5FO2,是一種有機(jī)中間體,常用于合成農(nóng)藥,醫(yī)藥等,具有良好的應(yīng)用前景。
合成方法
以對氟甲苯為原料[1]
將 135 g 醋酸加入 20 g 對氟甲苯中,加入適量醋酸鈷等催化劑,加熱至 140 ℃,開始引入氧氣,保持壓力 0.4 MPa,保溫 5-6 小時,冷卻至室溫。過濾,少量冰水洗滌,105 ℃干燥,得到白色片狀對氟苯甲酸 24.9 g。
該合成方法的優(yōu)點是產(chǎn)率在 95% 以上,反應(yīng)生成的對氟苯甲酸純度在 99% 以上,對氟苯甲酸只需用冰水洗滌,只含有少量含乙酸的廢水,廢水中的乙酸可回收制備醋酸鈉,廣泛用于污水處理;采用醋酸溶劑,重復(fù)使用,使催化劑的使用量明顯減少,對氟甲苯原料容易獲得,醋酸溶液可循環(huán)使用,同時可減少催化劑的使用量,從而節(jié)省成本;綠色環(huán)保,收率高,純度高,溶劑和催化劑可循環(huán)使用,安全性好。
以對氟苯甲醛為原料[2]
將對氟苯甲醛副產(chǎn)物粗酸和水進(jìn)行混合,在攪拌下采用液堿調(diào)節(jié)混合體系的 pH 值,至混合體系溶解澄清;然后加入有機(jī)溶劑和氧化劑,在不斷攪拌下進(jìn)行萃取反應(yīng);萃取反應(yīng)后進(jìn)行靜置分相,分去有機(jī)相,所得水相中加入活性炭進(jìn)行攪拌吸附脫色,脫色后進(jìn)行過濾;將所得濾液采用鹽酸調(diào)節(jié)其pH值,接著依次進(jìn)行攪拌析晶、過濾、水洗和烘干,烘干后得到高純度對氟苯甲酸產(chǎn)品。采用此路線,能夠?qū)Ψ郊兹┑母碑a(chǎn)物對氟苯甲酸的純度提高到99.5%以上。
以對氨基苯甲酸乙酯為原料[3]
在圓底燒瓶中放入165克對氨基苯甲酸乙酯,300毫升水和204毫升濃鹽酸。這種混合物在蒸汽浴中加熱一小時,偶爾搖晃一下。將含有對碳氧基苯胺鹽酸鹽的燒瓶置于冰鹽浴中并冷卻至0°C。將混合物用機(jī)械攪拌,將 72.6 g 95%的亞硝酸鈉溶液與最少量的水混合,緩慢攪拌,同時溫度保持在 7°C以下。當(dāng)用淀粉-碘化紙對硝酸進(jìn)行微弱的陽性測試持續(xù)十分鐘時,重氮化就完成了。
在溫度保持在10°C以下,將冰冷的氟硼酸溶液快速地加入重氮溶液中,并進(jìn)行攪拌。用 300毫升冷水、300毫升甲醇、200毫升醚連續(xù)洗滌;在兩次洗滌之間盡量吸干。然后在真空干燥器中用濃硫酸干燥氟硼酸鹽。
將對碳氧基苯二氮氟酸銨放入分解燒瓶中,用本生燈在燒瓶的上邊緣加熱。當(dāng)三氟化硼的白色煙霧開始出現(xiàn)時,移走火焰,自發(fā)進(jìn)行分解過程。必要時加熱,最后將燒瓶強(qiáng)烈加熱以完成分解并熔化固體。用乙醚從分解燒瓶和接收器中洗滌酯,并從蒸汽浴中蒸餾乙醚。將殘留物與56克氫氧化鉀溶液在蒸汽浴中回流一小時,然后過濾溶液。通過在熱濾液中加入濃鹽酸沉淀對氟苯甲酸,直到混合物對剛果紙呈酸性?;旌衔锢鋮s后,將固體過濾并晾干。為了純化,將對氟苯甲酸溶解在40克碳酸鉀和400毫升水的熱溶液中;溶液用硝酸酯處理并熱過濾。攪拌時加入鹽酸沉淀對氟苯甲酸,然后冷卻、過濾和干燥。
參考文獻(xiàn)
[1] Method for preparing p-fluorobenzoic acid from p-fluorotoluene. Patent CN115677481A.
[2] A method of high-purity parafluorobenzoic acid is prepared using 4-Fluorobenzaldehyde by-product crude acid. Patent CN110156591A.
[3] G. Schiemann and W. Winkelmüller. Org. Synth. 1933, 13, 52. doi: 10.15227/orgsyn.013.0052