[发明专利]芳族化合物的制备方法

说明书

本发明涉及制备芳族化合物的方法。

作为芳族化合物之一的芳族腈的制备方法，已知的有：(1)利用从苯胺化合物(该化合物是一种芳族伯胺)得到的重氮盐的Sandmeyer反应的方法；和(2)在存在五氧化二磷、乙酐或类似材料的条件下，使苯甲酰胺(它是一种芳族伯酰胺)化学脱水的方法。具体地，在上述方法(1)中可使用2，3，4，5-四氯苯胺作为苯胺化合物原料(J.Prakt，Chem.，56，48-66(1897)；在上述方法(2)中可使用2，3，4，5-四氯苯甲酰胺作为酰胺原料(Chem.Ber.，107，920-923(1974))。在这些方法中，得到的芳族腈是2，3，4，5-四氯苯基腈。

但是，芳族腈的上述传统制备方法中，用作原料的苯胺化合物和苯甲酰胺化合物，一般过于昂贵且往往难以获得，因此这些方法成本太高，难以实际应用。而且，因为要使用化学计量数量的高毒性无机氰化物或化学脱水剂，还涉及工人的安全问题。

本发明的目的是提供一种对工人安全而且成本低廉的制备芳族腈的方法。

本发明的另一目的是提供一种制备芳族化合物的方法，该方法可将反应原料几乎全部转化为有用物质，因而废料很少。

本发明人力图解决上述问题，并得到了一些出人意料的解决方法。结果发现，使用一种低毒性、工业上易于获得、且价格低廉的芳族羧酸以及一种特定的多氟苯基腈作为反应原料相互反应，在芳族羧酸的羧基与多氟苯基腈的腈基之间会发生相互加合、交换、脱羧等一系列出人意料的特定反应，产生芳族腈(它是一种芳族化合物)和多氟苯(它也是一种芳族化合物)，该方法成本低、方便、而且产率高。

于是，本发明制备芳族化合物的方法，是使芳族羧酸与多氟苯基腈反应，形成芳族腈和多氟苯。

本发明的方法还可以在芳族羧酸与多氟苯基腈反应之后，将形成的芳族腈分离出来。

本发明的方法也可以在芳族羧酸与多氟苯基腈反应之后，将形成的多氟苯分离出来。

在本发明的方法中，反应温度是180-300℃。

在本发明的方法中，进行反应时可将二氧化碳或者二氧化碳与反应形成的多氟苯一起排出反应系统。

本发明的方法还可包括以下步骤：将一种反应中间体再使用于芳族羧酸与多氟苯基腈的新反应，所述中间体是羧基与腈基的加合物，包括在反应过程中形成的芳族羧酸与多氟苯基腈的加合物。

本发明的方法中，所述芳族羧酸可以是2，3，4，5-四氯苯甲酸。

本发明的方法中，所述多氟苯基腈可以是五氟苯基腈。

本发明的这些和其它目的以及优点可由以下详细说明更清楚地了解。

用作反应剂的芳族羧酸的例子包括(但不限于)：苯甲酸、对苯二酸、间苯二酸、萘甲酸、萘二甲酸、和它们的核取代物质(如甲基、甲氧基、苯氧基、氯、溴、碘、和硝基取代的物质)。这些化合物中，较好的是氯取代的苯甲酸，尤其是2，3，4，5-四氯苯甲酸，因为它们能制得2，3，4，5-四氯苯基腈，一种非常重要的药物原料。

用作反应剂的多氟苯基腈的例子包括(但不限于)：二氟苯基腈、三氟苯基腈、四氟苯基腈、其核取代的物质(如氯、溴、碘和硝基取代的)、和五氟苯基腈。这些化合物中，最好使用五氟苯基腈，因为如下所述，它能制得五氟苯，一种用作聚合催化剂的重要原料的多氟苯。

虽然并无特别限制，根据其实际应用，例如考虑设备的效率，多氟苯基腈与芳族羧酸的比例约为0.1-10当量，较好约为0.5-8当量，更好约为2-5当量(equivalents)。

芳族羧酸与多氟苯基腈进行反应的方式并无特别限制。可以分批进行，也可以连续进行。但是考虑到反应剂的转化率，实用上较好是分批进行。

反应容器并无特别限制，例如可以是耐压的高压釜等。实用上较好是恒压反应容器。

考虑到经济利益或者在反应完成后节省分离纯化的工作量，芳族羧酸与多氟苯基腈的反应较好是在不用催化剂的条件下进行。但是需要时反应也可以在存在酸性催化剂的条件下进行以促进反应。酸性催化剂的例子包括(但不限于)：无机酸，如磷酸、硼酸；固体酸，如酸性粘土、酸性氧化铝。其中实用上较好的是固体酸，因为分离纯化较方便。酸性催化剂可以单独使用，也可以两种或多种适当地组合使用。

当使用酸性催化剂时，其用量并无特别限制，但从经济方面考虑，一般为芳族羧酸的约0.1-10％(摩尔)，较好约为0.5-5％(摩尔)，更好约为1-3％(摩尔)。