[发明专利]一种含氟苯硼酸的制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种含氟苯硼酸的制备方法，包括3-氟苯硼酸和3，4，5-三氟苯硼酸的制备方法。

(二)背景技术

3-氟苯硼酸和3，4，5-三氟苯硼酸是一类重要的医药化工中间体，在有机及药物合成中有广泛的应用。除了其重要应用于Suzuki偶联反应外，还有其它方面的应用：例如用作催化剂，催化羧酸和胺缩合反应，催化羧酸还原为醇；与α，β-不饱和化合物发生1，4-共轭加成反应合成β-芳基取代羰基化合物等。这些反应大多数采用相对无毒而又廉价的普通试剂，反应条件温和，产率高，立体选择性好。而近年来，随着液晶显示技术的不断发展，对含氟液晶显示材料的需求不断增加，而含氟苯硼酸是合成含氟液晶显示材料的关键中间体。

综上所述，含氟苯硼酸有着极为广阔的应用前景。

以下是几个含氟苯硼酸的具体应用实例：

(一)与α，β-不饱和羰基化合物的共轭加成(Organometallics，2006，25，3548)：

(二)用作催化剂，催化羧酸和胺缩合反应(Org.Chem.1996，61，4196)：

(三)含氟苯硼酸制备含氟苯酚(J.Org.Chem.2001，66，633；JP10025261，1998)：

A：R¹＝F，R²＝H，R³＝H

B：R¹＝F，R²＝F，R³＝F

本发明做出之前，关于3-氟苯硼酸和3，4，5-三氟苯硼酸的合成路线主要有：1)以含氟溴苯为原料，制成格氏试剂后在0℃下与硼酸三甲酯反应，该方法的主要缺点是它以乙醚为溶剂，较为危险，且需要用大大过量的硼酸三甲酯，用甲苯重结晶后，收率约为51％。(Org.Synth.Coll.Vol.10，80(2004)；Vol.79，176(2002)；Frohn，H.-J.，et al.J.Organometal.Chem.2000，598，127；Frohn，H.-J.，et al.Anorg.Allg.Chem.2002，628，2827～2833)。2)以含氟溴苯为原料，以四氢呋喃为溶剂，制成格氏试剂之后，在-50℃～-78℃下与硼酸三甲酯反应，在-30℃下水解。该方法反应条件较为苛刻，反应时间长，能耗大。(JP10025261A，WO2007080401)。3)以异丙基氯化镁为原料，通过格氏交换反应制备氟代溴苯的格氏试剂。反应以四氢呋喃为溶剂，粗品产率79.5％。但四氢呋喃易溶于水，回收和精制比较困难，工业化生产成本较高。(CN200810205034.9，WO2006110173A2)。4)以间氟氯苯衍生物为原料，在四氢呋喃中制得格氏试剂，在-70℃低温下与锂试剂反应后，再与硼酸三甲酯反应，该方法的主要缺点是用到锂试剂，低温操作能耗大，条件苛刻。(EP1236730)。5)以间氟溴苯衍生物为原料，以二乙醚为溶剂，该反应存在较大的操作危险性。(WO2006021759)。

本发明旨在用绿色有机溶剂2-甲基四氢呋喃替代四氢呋喃、乙醚等传统有机溶剂，合成含氟苯硼酸，工艺简单安全，所制得的产品收率高、纯度好。由于2-甲基四氢呋喃回收率高，可循环利用，大大降低了含氟苯硼酸的生产成本，具有重要的产业化前景。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺相对简单、生产安全稳定可靠、反应收率高、成本低的含氟苯硼酸的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种结构如(I)所示的含氟苯硼酸的制备方法，其特征在于所述的方法为：以2-甲基四氢呋喃为溶剂，结构如式(II)所示的含氟溴苯与镁在10～80℃下反应1～8小时制成格氏试剂；所述格氏试剂于-45～15℃下与硼酸酯反应0.5～8小时后，再在酸性条件下水解，取有机层回收溶剂得粗产物，经重结晶得到所述的含氟苯硼酸；所述的含氟溴苯∶镁∶硼酸酯的物质的量比为1∶1.0～1.5∶1.0～1.5，所述2-甲基四氢呋喃的质量用量为含氟溴苯质量数的3～18倍；所述硼酸酯分子式为B(OR)₃，R为C₁～C₄烷基。

反应式如下：

式(II)或式(I)中，R¹＝R²＝H，R³＝F或者R¹＝R²＝R³＝F。