(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108658725 A(43)申请公布日 2018.10.16
(21)申请号 201710202098.2(22)申请日 2017.03.30
(71)申请人 石家庄圣泰化工有限公司
地址 051430 河北省石家庄市栾城区窦妪
工业区(72)发明人 苗强强 刘鹏 梅银平 (74)专利代理机构 石家庄元汇专利代理事务所
(特殊普通合伙) 13115
代理人 周大伟(51)Int.Cl.
C07C 17/263(2006.01)C07C 25/18(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页
(54)发明名称
2-氟联苯的合成方法(57)摘要
2-氟联苯的合成方法，属于卤代联苯的技术领域，以邻氟苯胺和苯为原料，将邻氟苯胺重氮化后与苯进行偶联反应，得到2-氟联苯，向反应釜中加入三氟乙酸、无水硫酸镁、催化剂和苯，搅拌冷却至4-15℃，加入亚异戊酯，控制温度为20-30℃，向其中滴加邻氟苯胺，滴加过程控制反应温度为30-45℃，加料完毕后于25-32℃条件下搅拌反应1-3h，反应结束后将反应混合物经抽滤、洗涤、干燥、减压蒸馏得到2-氟联苯。本发明合成方法简单，合成的2-氟联苯收率高、纯度高。
CN 108658725 ACN 108658725 A
权 利 要 求 书
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1.2-氟联苯的合成方法，以邻氟苯胺和苯为原料，将邻氟苯胺重氮化后与苯进行偶联反应，得到2-氟联苯，其特征在于，向反应釜中加入三氟乙酸、无水硫酸镁、催化剂和苯，搅拌冷却至4-15℃，加入亚异戊酯，控制温度为20-30℃，向其中滴加邻氟苯胺，滴加过程控制反应温度为30-45℃，加料完毕后于25-32℃条件下搅拌反应1-3h，反应结束后将反应混合物经抽滤、洗涤、干燥、减压蒸馏得到2-氟联苯。
2.根据权利要求1所述的2-氟联苯的合成方法，其特征在于，所述的催化剂为由摩尔比为(2-4)：(0.5-1)：(1-1.5)的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合催化剂。
3.根据权利要求1所述的2-氟联苯的合成方法，其特征在于，将得到的2-氟联苯用活性炭进行脱色，加入2-3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌20-30min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到精制的2-氟联苯。
4.根据权利要求1所述的2-氟联苯的合成方法，其特征在于，三氟乙酸、苯、亚异戊酯与邻氟苯胺的摩尔比为(1-1.5)：(1.5-2)：(1-1.5)：1。
5.根据权利要求1所述的2-氟联苯的合成方法，其特征在于，催化剂的用量为邻氟苯胺的重量的0.01-0.02倍。
6.根据权利要求1所述的2-氟联苯的合成方法，其特征在于，洗涤时，先用苯洗涤2-3次，然后再用水洗涤至中性。
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CN 108658725 A
说 明 书2-氟联苯的合成方法
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技术领域[0001]本发明属于卤代联苯的技术领域，涉及2-氟联苯，具体涉及2-氟联苯的合成方法，本发明合成方法简单，合成的2-氟联苯收率高、纯度高。背景技术[0002]随着我国的电子信息产业的发展，对于化学电源的需求量越来越大，对其性能要求越来越高。锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于笔记本电脑、手机、MP4等等各种电子设备中。近年来，锂离子电池的基础研究和应用开发成为热点之一。锂电池中包括正极、负极、电解液和隔膜，但是，电池在充放电过程中，会释放热量，造成电池性能降低，同时还存在电池的过充现象，对锂离子电池及电子信息产业的发展产生制约。现有的方式是添加电池添加剂，用于防止电池过充带来的危害和弊端。CAS号为321-60-8的2-氟联苯，分子量为172.198，不仅是医药、农药、兽药和有机合成的中间体，还可以作为电池电解液的防过充添加剂，其纯度是决定电池防过充及其性能的关键。[0003]2-氟联苯的的合成路线有很多种，以苯硼酸与邻溴氟苯或碘苯或2-氟碘苯或2-氯碘苯或间溴氟苯合成2-氟联苯的收率较高，但是其工艺操作复杂，反应条件不温和，副产物较多。而其他的路线相对来说收率低，副产物也较多。因此解决2-氟联苯收率与纯度的问题是目前的技术追求。
发明内容[0004]本发明的目的是提供一种2-氟联苯的合成方法，用以解决2-氟联苯的收率低、操作复杂、反应步骤冗长的问题。[0005]本发明为实现其目的采用的技术方案是：[0006]2-氟联苯的合成方法，以邻氟苯胺和苯为原料，将邻氟苯胺重氮化后与苯进行偶联反应，得到2-氟联苯，向反应釜中加入三氟乙酸、无水硫酸镁、催化剂和苯，搅拌冷却至4-15℃，加入亚异戊酯，控制温度为20-30℃，向其中滴加邻氟苯胺，滴加过程控制反应温度为30-45℃，加料完毕后于25-32℃条件下搅拌反应1-3h，反应结束后将反应混合物经抽滤、洗涤、干燥、减压蒸馏得到2-氟联苯。[0007]所述的催化剂为由摩尔比为(2-4)：(0.5-1)：(1-1.5)的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合催化剂。[0008]将得到的2-氟联苯用活性炭进行脱色，加入2-3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌20-30min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到精制的2-氟联苯。[0009]三氟乙酸、苯、亚异戊酯与邻氟苯胺的摩尔比为(1-1.5)：(1.5-2)：(1-1.5)：1。[0010]催化剂的用量为邻氟苯胺的重量的0.01-0.02倍。
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说 明 书
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洗涤时，先用苯洗涤2-3次，然后再用水洗涤至中性。
[0012]本发明的有效果是：[0013]本发明的合成方法简单，易操作，反应过程简洁，工序短，合成的2-氟联苯纯度达99.3％以上，收率达88％以上。[0014]本发明采用亚异戊酯为重氮化剂，在体系中加入三氟乙酸，使得反应中生成的重氮盐能恨好的溶于有机溶剂中，使得反应能在均相介质中进行。通过控制所用原料的量，及各原料的添加顺序，使得整个反应温和，避免了高温反应，降低了副产物。[0015]本发明复合催化剂可以提高2-氟联苯的纯度和收率，催化剂易得，为制备高纯度、高收率的2-氟联苯提供基础保证。该复合催化剂比例的控制是反应稳定进行的保障，经过长期的创造性研究，采用该比例的催化剂，催化效果好，可减少副反应的进行，促使重氮盐快速、稳定的分解产生偶联所必须的芳烃自由基。[0016]无水硫酸镁的作用是脱除反应过程中产生的水，使反应体系呈均相状态，同时推动反应朝着生成目标产物方向进行。
具体实施方式[0017]下面结合具体实例对本发明作进一步的说明。[0018]实施例1[0019]向反应釜中加入三氟乙酸114g(1mol)、无水硫酸镁5.7g、催化剂1.3g和134ml苯(1.5mol)，搅拌冷却至4℃，加入亚异戊酯128.9g(1.1mol)，控制温度为20℃，向其中滴加邻氟苯胺111.12g(1mol)，滴加过程控制反应温度为30℃，加料完毕后于25℃条件下搅拌反应1h，反应结束后将反应混合物经抽滤、苯洗涤3次，然后用水洗涤至中性，干燥、减压蒸馏得到浅黄色固体。[0020]将得到的浅黄色固体用活性炭进行脱色，加入3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌20min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到白色固体160.2g，即为精制的2-氟联苯，经色谱分析，纯度为99.4％，计算收率为93％(相对于邻氟苯胺)。[0021]所述的催化剂为由摩尔比为2：0.5：1的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合催化剂。[0022]实施例2[0023]向反应釜中加入三氟乙酸34.2g(0.3mol)、无水硫酸镁10.26g、催化剂0.52g和35.5ml苯(0.4mol)，搅拌冷却至8℃，加入亚异戊酯35.2g(0.3mol)，控制温度为23℃，向其中滴加邻氟苯胺22.22g(0.2mol)，滴加过程控制反应温度为33℃，加料完毕后于27℃条件下搅拌反应1.5h，反应结束后将反应混合物经抽滤、苯洗涤3次，然后用水洗涤至中性，干燥、减压蒸馏得到浅黄色固体。[0024]将得到的浅黄色固体用活性炭进行脱色，加入3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌25min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到白色固体32.7g，即为精制的2-氟联苯，经色谱分析，纯度为99.3％，计算收率为95％(相对于邻氟苯胺)。[0025]所述的催化剂为由摩尔比为3：0.8：1.2的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合
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说 明 书
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催化剂。[0026]实施例3[0027]向反应釜中加入三氟乙酸68.4g(0.6mol)、无水硫酸镁13.68g、催化剂0.98g和71ml苯(0.8mol)，搅拌冷却至10℃，加入亚异戊酯70.4g(0.6mol)，控制温度为25℃，向其中滴加邻氟苯胺55.56g(0.5mol)，滴加过程控制反应温度为37℃，加料完毕后于29℃条件下搅拌反应2h，反应结束后将反应混合物经抽滤、苯洗涤3次，然后用水洗涤至中性，干燥、减压蒸馏得到浅黄色固体。[0028]将得到的浅黄色固体用活性炭进行脱色，加入3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌30min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到白色固体83.5g，即为精制的2-氟联苯，经色谱分析，纯度为99.5％，计算收率为97％(相对于邻氟苯胺)。[0029]所述的催化剂为由摩尔比为4：1：1.5的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合催化剂。[0030]实施例4[0031]向反应釜中加入三氟乙酸14.8g(0.13mol)、无水硫酸镁1.5g、催化剂0.17g和15ml苯(0.17mol)，搅拌冷却至12℃，加入亚异戊酯15.2g(0.13mol)，控制温度为27℃，向其中滴加邻氟苯胺11.11g(0.1mol)，滴加过程控制反应温度为40℃，加料完毕后于30℃条件下搅拌反应2.5h，反应结束后将反应混合物经抽滤、苯洗涤3次，然后用水洗涤至中性，干燥、减压蒸馏得到浅黄色固体。[0032]将得到的浅黄色固体用活性炭进行脱色，加入3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌23min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到白色固体16.4g，即为精制的2-氟联苯，经色谱分析，纯度为99.3％，计算收率为95％(相对于邻氟苯胺)。[0033]所述的催化剂为由摩尔比为2：0.6：1.3的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合催化剂。[0034]实施例5[0035]向反应釜中加入三氟乙酸79.8g(0.7mol)、无水硫酸镁29.9g、催化剂1.04g和80ml苯(0.9mol)，搅拌冷却至15℃，加入亚异戊酯82g(0.7mol)，控制温度为30℃，向其中滴加邻氟苯胺55.56g(0.5mol)，滴加过程控制反应温度为45℃，加料完毕后于32℃条件下搅拌反应3h，反应结束后将反应混合物经抽滤、苯洗涤3次，然后用水洗涤至中性，干燥、减压蒸馏得到浅黄色固体。[0036]将得到的浅黄色固体用活性炭进行脱色，加入3倍重量的乙醇，室温条件下搅拌28min，脱碳过滤，滤液至结晶釜内，当结晶釜温度降至10℃后，放料进行固液分离抽滤，滤饼经干燥得到白色固体80.9g，即为精制的2-氟联苯，经色谱分析，纯度为99.2％，计算收率为94％(相对于邻氟苯胺)。[0037]所述的催化剂为由摩尔比为3：0.7：1.4的三氯化铁、三氯化钌和氯化铜组成复合催化剂。[0038]将上述所得白色固体进行检测，熔点为71-75℃，常压检测沸点为247-249℃，密度为1.245-1.2453g/cm3。
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