[发明专利]一种合成三氟芳基乙烯类化合物的方法

说明书

本发明涉及一种合成三氟芳基乙烯类化合物的方法，属于化学合成领域。本发明所述方法以三氟乙烯为起始原料，与方便易得的碘鎓盐在适合条件下反应生成三氟芳基乙烯类化合物。本发明提供的合成方法与传统方法相比，具有普适性广、反应时间短、操作简单等特点，因其成本低廉、工艺简单、污染小等优点，有望实现工业化大生产。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及一种合成三氟芳基乙烯类化合物的方法。

背景技术

三氟乙烯(Trifluoroethylene，简称TrFE或HFC-1123)作为有机氟工业中生产四氟乙烯的副产物，通常直接被焚烧，不仅污染了环境而且还浪费了原料。本发明正是采用工业生产四氟乙烯产生的废气为原料来制备三氟芳基乙烯类化合物。其中的三氟苯乙烯(α,β,β-trifluorostyerene，简称TFS)作为一种含氟单体，可用于制备含氟聚合物。该类聚合物具有耐辐射、耐热、溶解性好、透明度高、节电损耗低等特点。

氟代芳基乙烯在结构上由于氟原子的引入，使得反应位点的立体电子性质和反应性都变得复杂。对于三氟芳基乙烯类化合物的合成可以追溯到上世纪40年代，Cohen等人采用芳环为原料，经傅克酰基化、羰基氯化、氟卤交换、锌粉还原脱卤等步骤制备了三氟苯乙烯[Cohen S.G.；Wolosinski H.T.；Scheuer P.J.J.Am.Chem.Soc.2002,71,3439-3440.]，但是该方法使用了有毒的五氯化磷等试剂，难以适用于工业化生产。

专利US 2,874,166报道了用苯基锂和四氟乙烯合成了三氟苯乙烯，该方法虽然线路简洁，但是使用了活性很强的苯基锂，因此需要反应体系无水无氧，同时苯基锂由于活性太高也限制了芳环上取代基的兼容性，容易生成大量的副产物。2011年，Masato O.等人进行了苯基氯化镁直接进攻四氟乙烯的反应，并获得了中等的收率[Masato O.；Tadashi K；Tsubasa H；Hiroki S；Ryohei D；Sensuke O.J.Am.Chem.Soc.2011,133,3256-3259.]。2012年，上海三爱富公司在专利CN103708988A报道了一种利用苯基卤化镁与过量四氟乙烯在控制低温下制备三氟苯乙烯的方法。采用格氏试剂的方法，虽然能够比较容易获得产物，但依然容易导致二次进攻副产物的生成。

2012年，中科院上海有机所在专利CN 102241554，CN102532202中，用三氟氯(溴)乙烯与温和的亲核试剂苯硼酸在钯催化下发生交叉偶联反应，一步制备三氟苯乙烯及衍生物。该方法采用昂贵的钯为催化试剂，不利于产业化。

上面所述的多种合成方法要么反应条件苛刻，要么原料成本增加，难以实现大规模生产。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种反应条件温和、成本低廉、操作方便、普适性广、产率高合成三氟芳基乙烯类化合物的方法。

为实现上述目的，本发明选择以三氟乙烷与碘鎓盐为起始原料，在温和条件下制备三氟芳基乙烯类化合物。

具体地，本发明提供一种合成三氟芳基乙烯类化合物的方法，所述方法为：以三氟乙烯和碘鎓盐为原料进行反应，制备得到三氟芳基乙烯类化合物。

优选地，所述碘鎓盐的阳离子部分为二杂芳基碘鎓阳离子或二芳基碘鎓阳离子，优选为二芳基碘鎓阳离子；所述碘鎓盐的阴离子部分为非亲核性阴离子或亲核性阴离子，优选为非亲核性阴离子。

优选地，所述碘鎓盐为二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、1,3-二(2-噻吩)碘鎓三氟甲磺酸盐和二苯基碘鎓硝酸盐中的一种，优选为二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐。

优选地，所述三氟乙烯与所述碘鎓盐的摩尔投料比为1:0.1～1:5，优选为1:1-3，更优选为1:1.5。

优选地，所述三氟乙烯与所述碘鎓盐在金属催化剂和碱的作用下进行反应。