[发明专利]1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法

说明书

本发明公开了一种1,4‑二甲氧基四氟苯的合成方法，包括以下步骤：（1）将N,N‑二甲基五氟苯胺与甲醇钠反应，得到中间体I；（2）将中间体I与第一有机溶剂混合，然后与三氟甲磺酸甲酯反应得到中间体II；（3）将中间体II与第二有机溶剂混合，在碱及保护气体氛围下与甲醇反应，得到1,4‑二甲氧基四氟苯。本发明所述1,4‑二甲氧基四氟苯的合成方法具有反应条件温和、无需苛刻条件，可控性强，后处理简单，易操作，且能有效提高锂离子电池的抗过充性能等优点。

技术领域

本发明涉及有机合成化学技术领域，特别涉及一种1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法。

背景技术

可充电锂离子电池在商业中应用广泛，在锂离子电池“血液”——电解液中，含氟芳烃及含氟芳基醚化合物作为锂离子电池功能添加剂，在锂离子电池防过充方面起着至关重要的作用。

1,4-二甲氧基四氟苯为含氟芳香醚中的一种，目前常见的合成1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法有如下几种：

文献Nature,1956,178,199.报道中公开了采用六氟苯在甲醇钠的甲醇溶液中回流制备1,4-二甲氧基四氟苯的方法，该方法反应过程中易生成邻、间和对位异构体混合物，且有少量三取代及多取代产物生成，导致分离提纯困难，收率低。

文献Tetrahedron,1960,8,38.报道中公开了以四氟对苯醌为原料、经瑞尼镍催化氢化得到四氟对苯二酚、再与重氮甲烷长时间反应(60h)制备1,4-二甲氧基四氟苯的方法，该方法原料不易得，所使用的重氮甲烷为气体，易爆炸；反应时间长且需要高压氢化。

文献Inorg.Chem.1995,34,13.报道中公开了四氟对苯二酚先与六甲基二硅氮烷反应、再与碘甲烷反应制备1,4-二甲氧基四氟苯的方法，该方法第二步需在零下196℃反应，反应条件苛刻，对反应设备有较高要求。

文献J.Am.Chem.Soc.1997,119,12503.报道中公开了采用四氟对苯二酚与碘甲烷反应制备1,4-二甲氧基四氟苯的方法，该方法反应时间长达3天，收率低(2％)。

综上，上述1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法均有较大的局限性，不利于工业化生产。

发明内容

本发明所需解决的技术问题是：提供一种反应条件温和、可控性强、后处理简单、易操作的1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法。

为解决上述问题，本发明所述的1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法，包括以下步骤：

(1)将N,N-二甲基五氟苯胺与甲醇钠反应，得到中间体I，中间体I的结构式如下：

(2)将中间体I与第一有机溶剂混合，然后与三氟甲磺酸甲酯反应得到中间体II，中间体II的结构式如下：

(3)将中间体II与第二有机溶剂混合，在碱及保护气体氛围下与甲醇反应，得到1,4-二甲氧基四氟苯；1,4-二甲氧基四氟苯的结构式如下：

进一步地，前述的1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法，其中，步骤(1)中所述的N,N-二甲基五氟苯胺和甲醇钠的摩尔比为1：(1.1～1.3)。

进一步地，前述的1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法，其中，步骤(1)中所述的甲醇钠为质量分数30％的甲醇溶液、或质量分数30％的甲醇溶液与第三有机溶剂的混合溶液。

进一步地，前述的1,4-二甲氧基四氟苯的合成方法，其中，第三有机溶剂为甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃中的至少一种。