背景及概述
1,4-二氟苯是一种常用的含氟药物中间体。目前它的制备方法一般有两种:以对氯硝基苯为原料,与氟化钾反应制得对硝基氟苯,对硝基氟苯还原成对氟苯胺,再利用席曼反应得到1,4-二氟苯;或者利用对苯二胺,在盐酸和氟硼酸存在的情况下,通过席曼反应制得1,4-二氟苯。这两种方法都涉及席曼反应,需制取、分离和热分解氟硼酸重氮盐。而重氮盐固体的热分解反应易爆炸,反应难以设计成连续操作,产率也较低。
制备
本文以常见的对苯二胺为主要原料,通过对席曼反应方法的改进,将重氮化反应和热分解反应都安排在液态氟化氢(HF)体系中进行,易于实现连续操作,避免危险的固体重氮盐的热分解[1]。1,4-二氟苯的合成工艺见反应式1。
图1 1,4-二氟苯的合成反应式
实验步骤
将反应釜冷却至-10℃,加入对苯二胺(1.0mol,108g)、液化的氟化氢(400g)。机械搅拌10min,使反应物充分溶解。慢慢加入亚硝酸钠(75.9g,1.1mol),反应3h,反应完全后,水浴加热。当出气管内无气泡产生时,重氮盐分解完全。将反应液倒入特制的分液漏斗,静置。将有机层分离出来,加入10%的氢氧化钠中和至碱性。分取油相,用无水硫酸钠干燥。将干燥好的有机层进行常压蒸馏,得无色液体,沸点88℃,折光率1.4410(文献[1]值为1.4410)。
结论
以对苯二胺为主要原料,利用改进的席曼反应法制得1,4-二氟苯。改进的工艺可以在无水氟化氢中进行,不必分离出重氮盐,可实现连续操作。反应条件为:选择HF-三乙胺体系,n(亚硝酸钠)∶n(对苯二胺)=2.2,重氮化反应时间为3h,收率为78%。
参考文献
[1] 姜小明,林原斌. 对二氟苯的合成研究[J]. 有机氟工业,2002(1): 7,26.