[发明专利]一种疏水性耐高温氟化反应催化剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种疏水性耐高温氟化反应催化剂及其合成方法，属于精细化工领域。将2‑((双(二甲基氨基)亚甲基)氨基)‑1,3‑二甲基‑4,5‑二氢‑1H‑咪唑‑3‑鎓氯化物、六氟磷酸盐与有机溶剂混合反应；反应液固液分离，母液水洗、浓缩，得到2‑((双(二甲基氨基)亚甲基)氨基)‑1,3‑二甲基‑4,5‑二氢‑1H‑咪唑‑3‑鎓六氟磷酸盐。本发明公开的催化剂制备简便、实用性强，在催化氟化反应时，与已报道的催化剂相比，具有热稳定性较好、疏水性较强、反应操作较为简便、反应收率及产品纯度较高等优点，适用于大规模工业化生产的需要。

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种疏水性耐高温氟化反应催化剂及其合成方法。

背景技术

氟化反应是一类重要的有机化学反应，在医药、农药及液晶材料等领域应用广泛。目前，氟化反应通常需要加入一定量的相转移催化剂，如四苯基溴化膦、四丁基溴化磷或一些铵盐类相转移催化剂等。这些传统氟化催化剂分解温度普遍低于200℃，若遇到一些较难氟化反应，例如均三氯苯氟化生成二氟氯苯反应，所需温度高达220-240℃，用四苯基溴化膦做催化剂，在该温度下早已分解，与无催化剂氟化效果无异，最终收率仅有31.2％。

近年来发现的一款有机盐类催化剂：2-((双(二甲基氨基)亚甲基)氨基)-1,3-二甲基-4,5-二氢-1H-咪唑-3-鎓氯化物(以下简称CNC)，克服了传统氟化催化剂的缺陷，该物质分解温度高于200℃；用于上述均三氯苯氟化反应中，可使氟化反应收率达到65.85％。但CNC催化剂具有与生俱来缺陷，即亲水性极强，在空气中极易潮解，储存、使用困难；因此，常需要在氟化反应前加入脱水剂进行脱水，导致氟化工艺变得繁琐；同时面临脱水剂与产品分离困难，产品含量较低等问题。

为了适应生产需求，有必要研究开发新型疏水性耐高温氟化反应催化剂，以满足上述催化剂的不足之处。

发明内容

本发明提供了一种新型疏水性耐高温氟化反应催化剂2-((双(二甲基氨基)亚甲基)氨基)-1,3-二甲基-4,5-二氢-1H-咪唑-3-鎓六氟磷酸盐(以下简称CNCM)及其合成方法，该催化剂具有疏水性的优点，可大大简化高温氟化反应工序，提高产品含量，为生产节约成本。

一种新型疏水性耐高温氟化反应催化剂，结构式表示如下：

本发明还公开了上述新型疏水性耐高温氟化反应催化剂的合成方法，包括以下步骤：

将2-((双(二甲基氨基)亚甲基)氨基)-1,3-二甲基-4,5-二氢-1H-咪唑-3-鎓氯化物CNC、六氟磷酸盐与有机溶剂混合反应；反应液固液分离，母液水洗、浓缩，得到2-((双(二甲基氨基)亚甲基)氨基)-1,3-二甲基-4,5-二氢-1H-咪唑-3-鎓六氟磷酸盐CNCM。

进一步地，在上述技术方案中，所述六氟磷酸盐与CNC摩尔比为0.9～2:1。

进一步地，在上述技术方案中，所述六氟磷酸盐与CNC摩尔比优选为1.05～1.2:1。

进一步地，在上述技术方案中，所述六氟磷酸盐为六氟磷酸钾、六氟磷酸钠或六氟磷酸铵等。

进一步地，在上述技术方案中，所述有机溶剂为乙腈、丙酮、氯代烷等。

进一步地，在上述技术方案中，所述溶剂加入量与CNC质量比为1～15:1。

进一步地，在上述技术方案中，所述溶剂加入量与CNC质量比为3～5:1。

进一步地，在上述技术方案中，反应温度为0～100℃；优选条件下，反应温度为20～30℃。

本发明还提供了上述新型疏水性耐高温氟化反应催化剂在均三氟苯选择性氟化生成二氟氯苯中的应用。

具体实施方式