CN102838466A - 4-(2,3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法，其合成路线是
Description
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，尤其是涉及一种重要的液晶中间体4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法。
背景技术
4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮是环己烷类液晶中的重要中间体，其合成具有重要的应用价值；CHISSO CORPORATION等人介绍了如下合成路线合成目标产物的经典方法：
但是上述合成路线存在的问题有：合成路线长，导致产品的总收率降低；由于有保护基使得加氢反应不容易控制，会产生不稳定的杂质4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己醇，大小不定；水解反应单独进行，而且使用到甲酸，产生4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己醇甲酸酯这一副产物，影响产品收率，并且在实验、生产中给操作人员带来健康隐患，设施寿命缩短，废液产生较多，环保压力较大。
发明内容
本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种合成路线便利、可操作性强、合成环境友好的4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法。
本发明的目的是这样实现的，一种4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法，其特点是其合成路线如下：
其中：
a、4-羟基-4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(V)的合成，其反应式如下所示：
式中R为碳原子数1～7的烷基，是在惰性气体的保护下，在温度-30℃～-130℃反应器中，以中间体(III)为原料，在四氢呋喃或***溶液中与1，4-二氧杂螺[4，5]癸烷-8-酮(IV)反应10min～150min，将反应液倒入30％浓盐酸中，搅拌，甲苯萃取，水洗至中性，经干燥、 过滤、浓缩、重结晶得4-羟基-4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(V)：
b、4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基-3-环己烯酮(VI)的合成，其反应式如下所示：
式中R为碳原子数1～7的烷基，是在甲苯、二甲苯或其它比水轻、沸点高于100℃的溶剂中，固体酸或对甲苯磺酸的催化作用下，4-羟基-4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(V)化合物发生脱水反应，过程中分水，反应温度90℃～160℃，回流反应时间4～15h，停止反应，过滤除去固体酸或对甲苯磺酸催化剂，水洗至中性，然后干燥、有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基-3-环己烯酮(VI)，GC分析主含量＞99％，收率＞98％；
c、4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(I)的合成，其反应式如下所示：
式中R为碳原子数1～7的烷基，是在密闭容器中，先用甲苯溶解4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基-3-环己烯酮(VI)，再加入钯炭作为催 化剂，硫化钠、硫化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾作为辅助催化剂，然后用惰性气体置换空气三次，再用氢气换气三次，通入氢气控制体系温度在40℃～150℃，反应5～15h，停止反应，过滤除去催化剂，有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品。
本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明在现有合成路线的基础上，提供了一条更为便利、可操作强、环境友好的合成路线。本发明合成方法采用在合成中间体V之前的所有反应是一锅煮，操作简单，由于反应步骤减少，可有效提高反应收率；另一方面在硫化钠(钾)、氢氧化钠(钾)或者碳酸钠(钾)的辅助催化作用下，催化加氢生成目标产物I的选择性非常高，几乎没有副反应的发生，脱水反应不仅只是用对甲基苯磺酸能够进行，通过采用有选择性脱水能力的固体酸来进行，能够控制杂质的生成，提高目的产物的选择性；与原工艺相比，本专利路线几乎是一个全新的方法，与CHISSO CORPORATION等人介绍的合成路线的经典方法相比，具有在以下优点：首先缩短了反应步骤和周期，由原来的4步反应变为3步完成；通过对催化剂的改进并且加入助催化剂，使得产品加氢时选择性提高，有效的减少了杂质4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己醇的生成；脱水反应不仅只是用对甲基苯磺酸能够进行，通过采用有选择性脱水能力的固体酸来进行，能够控制杂质的生成，提高目的产物的选择性；脱保护基的水解反应采用浓盐酸，在第一步进行，放弃了甲酸单独分步法，杜绝了杂质4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己醇甲酸酯的产生。
具体实施方式
实施例1，4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法，合成路线如下：
其中4-羟基-4-(2，3-二氟-4-正丁氧基)苯基环己酮V的制备是：在惰性气体的保护下，向装有机械搅拌、回流冷凝干燥管、加料漏斗的100ml低温反应瓶中依次加入2，3-二氟-4-正丁氧基苯II0.04mol，THF35ml，搅拌溶解，然后控制温度在-78℃，开始滴加正丁基锂0.06mol，滴加完毕，保温反应2h，然后开始滴加已配置好的1，4-二氧杂螺[4，5]癸烷-8-酮IV0.06mol/THF20ml混合溶液，滴加完毕30min后，停止反应，将反应液倒入已加有浓盐酸100ml的500ml反应瓶中，搅拌2h，再加入甲苯100ml，搅拌1h静置分液，有机相保留，水相用甲苯提取，有机相合并水洗至中性，干燥、过滤、浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品，GC分析含量＞99％，得率＞91％，DSC(p.m.)134.57～137.46℃。IR(KBr)v：3394，2966，2935，2878，2864，1696，1630，1516，1465，1310，1293，1211，1178，1082，966，848，804，627cm-1；GC-MS：299[M]+，298，280(-H2O)，241(-C4H9*)，228|，213， 185(-C6H9O2*)，172，157，55，41；元素分析实测值(计算值)/％：C64.13(64.42)，H7.80(6.76)，F12.63(12.74)；
4-(2，3-二氟-4-正丁氧基)苯基-3-环己烯酮VI的制备是：向装有机械搅拌、回流冷凝干燥管、分水器的100ml加热反应瓶中依次加入V化合物0.03mol，甲苯60ml，搅拌溶解后加入固体酸或对甲苯磺酸1g作为催化剂使其发生脱水反应，然后控制温度在110℃，回流反应8h，停止反应，过滤除去固体酸催化剂，水洗至中性，然后干燥、有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品，GC分析含量＞99％，得率＞98％；GC-MS：281[M]+，280，238，224，183，182，167，154，133，119，57，55，41；
4-(2，3-二氟-4-正丁氧基)苯基环己酮I的制备是：向装有电磁力搅拌，密闭的100ml加热反应瓶中依次加入VI化合物0.03mol，甲苯60ml，搅拌溶解后再加入钯炭1g，辅助催化剂硫化钠(钾)0.00064mol或氢氧化钠(钾)0.0005mol或者碳酸钠(钾)0.00033mol，然后用惰性气体置换空气三次，再用氢气换气三次，通入氢气控制体系温度在60℃，反应8h，停止反应，过滤除去催化剂、有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品，GC分析含量＞99.5％，得率＞95％；DSC(p.m.)68.00～69.79℃.IR(KBr)ν：3410，2963，2937，2876，1716，1514，1480，1299，1081，803，501，426cm-1；GC-MS：283[M]+，282，226，197，182，171，169，156，143，127，121，101，75，57，55，41；元素分析实测值(计算值)/％：C68.12(68.07)，H7.24(7.14)，F13.51(13.46)。
实施例2，4-(2，3-二氟-4-乙氧基)苯基环己酮的合成方法，其合成路线与实施例1相同，其中4-羟基-4-(2，3-二氟-4-乙氧基)苯基环己酮V的制备是：在惰性气体的保护下，向装有机械搅拌、回流冷凝干燥管、加料漏斗的100ml低温反应瓶中依次加入2，3-二氟-4-乙氧基苯II0.04mol，THF35ml，搅拌溶解，然后控制温度在-78℃，开始滴加正丁基锂0.06mol，滴加完毕，保温反应2h，然后开始滴加已配置好的1，4-二氧杂螺[4，5]癸烷-8-酮IV0.06mol/THF20ml混合溶液，滴加完毕30min后，停止反应，将反应液倒入已加有浓盐酸100ml的500ml反应瓶中，搅拌2h，再加入甲苯100ml，搅拌1h静置分液，有机相保留，水相用甲苯提取，有机相合并水洗至中性，干燥、过滤、浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品，GC分析含量＞99％，得率＞93％。GC-MS：271[M]+，270，252(-H2O)，213(-C2H7*)，200，185，157，55，41；元素分析实测值(计算值)/％：C62.23(62.22)，H6.01(5.97)，F14.05(14.06)：
4-(2，3-二氟-4-乙氧基)苯基-3-环己烯酮VI的制备是：向装有机械搅拌、回流冷凝干燥管、分水器的100ml加热反应瓶中依次加入V化合物0.03mol，甲苯60ml，搅拌溶解后加入固体酸或对甲苯磺酸1g，然后控制温度在110℃，回流反应8h，停止反应。过滤除去固体酸催化剂，水洗至中性、干燥、有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品，GC分析含量＞99％，得率＞97％；
4-(2，3-二氟-4-乙氧基)苯基环己酮I的制备是：向装有电磁力搅拌，密闭的100ml加热反应瓶中依次加入VI化合物0.03mol，甲 苯60ml，搅拌溶解后再加入钯炭1g，辅助催化剂硫化钠(钾)0.001mol或氢氧化钠(钾)0.001mol或者碳酸钠(钾)0.0005mol，然后用惰性气体置换空气三次，再用氢气换气三次，通入氢气控制体系温度在60℃，反应8h，停止反应，过滤除去催化剂、有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品，GC分析含量＞99.5％，得率＞96％。GC-MS：255[M]+，254，226，197，184，169，156，143，127，107，101，75，57，41；元素分析实测值(计算值)/％：C66.12(66.13)，H6.31(6.34)，F14.96(14.94)。
Claims (1)
1.一种4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮的合成方法，其特征是其合成路线如下：
其中：
a、4-羟基-4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(V)的合成，其反应式如下所示：
式中R为碳原子数1～7的烷基，是在惰性气体的保护下，在温度-30℃～-130℃反应器中，以中间体(III)为原料，在四氢呋喃或***溶液中与1，4-二氧杂螺[4，5]癸烷-8-酮(IV)反应10min～150min，将反应液倒入30％浓盐酸中，搅拌，甲苯萃取，水洗至中性，经干燥、过滤、浓缩、重结晶得4-羟基-4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(V)；
b、4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基-3-环己烯酮(VI)的合成，其反应式如下所示：
式中R为碳原子数1～7的烷基，是在甲苯、二甲苯或其它比水轻、沸点高于100℃的溶剂中，固体酸或对甲苯磺酸的催化作用下，4-羟基-4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(V)化合物发生脱水反应，过程中分水，反应温度90℃～160℃，回流反应时间4～15h，停止反应，过滤除去固体酸或对甲苯磺酸催化剂，水洗至中性，然后干燥、有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基-3-环己烯酮(VI)，GC分析主含量＞99％，收率＞98％；
c、4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基环己酮(I)的合成，其反应式如下所示：
式中R为碳原子数1～7的烷基，是在密闭容器中，先用甲苯溶解4-(2，3-二氟-4-烷氧基)苯基-3-环己烯酮(VI)，再加入钯炭作为催化剂，硫化钠、硫化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾作为辅助催化剂，然后用惰性气体置换空气三次，再用氢气换气三次，通入氢气控制体系温度在40℃～150℃，反应5～15h，停止反应，过滤除去催化剂，有机相浓缩、重结晶、过滤，烘干得产品。
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