[发明专利]一种八氟甲苯的合成方法

说明书

本发明涉及了一种八氟甲苯的合成方法，属于精细化工中间体合成技术领域。该制备方法采用以下技术方案：1)以五氟苯、多聚甲醛、氯磺酸为原料，氯甲基化得到中间体五氟氯苄；2)光照下采用氯气氯化得到中间体1,2,3,4,5‑五氟‑6‑(三氯甲基)苯；3)DMF做溶剂，用氟化钾进行氟化，得到产品八氟甲苯。该制备方法工艺简单，原料易得，容易工业化生产。

技术领域

本发明涉及精细化工中间体合成领域，尤其是涉及一种八氟甲苯的合成方法。

背景技术

全氟化合物是有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物。分子中全部碳氢键都转化为碳氟键的化合物称全氟有机化合物，部分取代的称单氟或多氟有机化合物。由于氟是电负性最大的元素，多氟有机化合物具有化学稳定性、热稳定性、高表面活性及疏水疏油性能，在化工、医药以及液晶材料等方面有着广阔的应用前景。

目前，现有技术中，生产八氟甲苯的主要工艺主要有以下几种：

1)、CN109320396A提供了一种八氟甲苯的制备方法，将甲苯、氟化氢液体和氯气在120～130℃下混合，然后在氟化催化剂下进行气相反应，得到八氟甲苯。

2)、CN107417491A首先用硫脲树脂、氯化亚铜和1-乙基甲基醚-3-甲基咪唑四氟硼酸盐制得氟化催化剂，将八氯甲苯、干燥的氟化钾和有机溶剂，加入到反应釜中，系统逐渐升温进行反应，经分离提纯，得到八氟甲苯。

3)、CN102267871A提供了一种3-氯-4-氟三氟甲苯的制备方法，该制备方法在催化剂存在下，将3,4-二氯三氟甲苯与无水氟化钾在极性非质子溶剂中进行氟化反应，所述催化剂含有铜的卤化物和冠醚。

4)、CN201710360737.8提供了一种八氟甲苯的制备方法，按重量份，将100份八氯甲苯、100-300份干燥的KF、300-800份二苯醚和5-15份氟化催化剂投入到反应釜中，系统逐渐升温进行反应，反应温度370-550℃，反应压力2-4MPa，反应时间1-5h，反应结束后，精馏得到八氟甲苯产品。

现有技术生产氟代甲苯多使用氯代甲苯为原料进行氟化，苯环上氯进行氟化温度高，副反应多，易结焦，焦油难以处理，环保处理面临很大压力。

发明内容

本发明的目的是针对工艺现有技术的不足，本发明以五氟苯、多聚甲醛、氯磺酸为原料，氯甲基化得到中间体五氟氯苄，然后光照下用氯气氯化得到中间体1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯，再用DMF做溶剂，六乙基鈲氟化物做催化剂，用氟化钾进行氟化，得到产品八氟甲苯。

本发明中，由苯环上氯的氟化改为苯环侧链甲基上氯进行氟化，大大降低反应温度，副反应少，产生焦油少，适合工业化生产。

采用以下工艺：

本发明所述一种八氟甲苯的合成方法，包括如下步骤：

1)将多聚甲醛加入到硫酸中解聚、降温加入五氟苯，滴加氯磺酸，得到中间体五氟氯苄；

2)将步骤1)得到的中间体加入氯苯、三氯化磷和过氧化苯甲酰，升温光照，通入氯气进行氯化，蒸馏得到1,2,3,4,5-五氟-6-(三氯甲基)苯；

3)将步骤2)得到的中间体加入DMF、催化剂六乙基鈲氟化物和无水氟化钾，升温氟化，反应的同时进行精馏，得到纯品八氟甲苯。

进一步地，在上述技术方案中，步骤1)所述五氟苯、氯磺酸与多聚甲醛摩尔比为1.0:1.3～1.8:1.5～2.5。

进一步地，在上述技术方案中，步骤1)所述多聚甲醛解聚所用硫酸浓度70％～90％。