八氟萘是一种无色至白色晶体的有机化合物,具有独特的化学性质和广泛的应用领域。
作为一种含氟有机化合物,八氟萘具有出色的稳定性和惰性。其分子结构中含有八个氟原子,这些氟原子可以取代苯环上的氢原子,使得八氟萘具有优异的抗腐蚀性和耐热性能。因此,在许多领域中都有重要的应用。八氟萘在有机合成中具有广泛的用途,可用作溶剂和催化剂,在高温高压条件下促进化学反应的进行。此外,八氟萘还可用作荧光材料和光敏剂。
由于八氟萘在常温下为固体,为避免样品的不均匀性,我们在纯度分析时应从样品瓶中不同位置取11份样品,并精确称取后用甲醇稀释至8.0mg/mL。将所配制的11份甲醇中八氟萘溶液进行液相色谱分析,每个样品进样三次。同时进行甲醇的空白分析,以排除甲醇引入的干扰。
液相色谱条件如下:使用C18柱(250mm×460mm i.d.,5μm)和DAD检测器,检测波长为254nm。柱温设定为30℃,流动相为80:20(V:V)的甲醇-水溶液,流速为0.8mL/min。样品检测时间为30分钟,进样体积为10μl。
将所配制的11份甲醇中八氟萘溶液进行气相色谱分析,同时采用相同的色谱条件进行甲醇的空白实验。每个样品进样三次。
气相色谱条件如下:使用GC 2010型气相色谱仪配自动进样器和HP-5色谱柱(60m×0.32mm×0.25um)。自动进样器进样量为1uL,分流比为1:10,进样口温度设定为260℃。柱温箱初始温度为80℃,保留10分钟,并以10℃/min升温至280℃,保留15分钟。载气为氮气,柱流速为1.0mL/min。FID检测器温度设定为280℃,氢气流量为35mL/min,空气流量为300mL/min。
图1:八氟萘纯度分析的GC-FID分析图
[1] 10.3969/j.issn.1002-5944.2019.14.074
1,8-双二甲氨基萘是一种微带粉色的白色结晶,具有独特的化学性质。它的熔点为49-51℃,沸点为144-145℃,不溶于水。根据文献报道,1,8-双二甲氨基萘可用于制备羧酸及其衍生物和艾日布林中间体。
羧酸及其衍生物广泛存在于天然产物和药物分子中,对于这类有机小分子骨架的结构修饰为创新药物的设计与合成提供了新的机遇。目前,对于各类α或β位取代羧酸及其衍生物的合成方法已经相当成熟。然而,远程(γ位)取代的羧酸及其衍生物作为一类重要的药物合成中间体,仍然需要进一步研究。许多过渡金属催化的有机反应被化学家们用于尝试合成这类重要的分子骨架。
1,8-双二甲氨基萘可用于合成羧酸衍生物。具体的合成方法包括以下步骤:在惰气氛下,向含有磁力搅拌子的干燥的Schlenk管中加入三(二亚苄基茚丙酮)二钯,2-(二环己基膦基)联苯,N-(八氨基喹啉)丁-3-烯酰胺,1,8-双二甲氨基萘,三氟甲磺酸芳基酯,无水N,N-二甲基丙烯基脲和三氟乙酸。然后将Schlenk管紧紧盖住,并将混合物在预热的125-135℃油浴中剧烈搅拌反应22-25小时。最后通过硅胶柱纯化,得到羧酸衍生物。
CN201910794148.X提供了一种艾日布林中间体的制备方法,具体涉及制备艾日布林关键中间体ERB-2,ERB和化合物P1。在制备化合物ERB-2过程中,先用MMTr保护化合物ERB-6中的羟基,并在B片段合成过程中提前引入羟基保护基Pv。最后采用Ambelyst-15酸性离子交换树脂脱去MMTr,得到化合物ERB-2。这种反应路线新颖,反应效率显著提高。
在制备化合物P1过程中,创造性地在反应体系中添加合适量的Mn粉,并结合使用Cr3+和配体N或M以及1,8-双二甲氨基萘。这种方法能够显著减少铬试剂的使用量,同时提高反应收率,特别适合工业化应用。
[1] [中国发明] CN201810615798.9 一种合成羧酸衍生物的方法
[2] CN201910794148.X一种艾日布林中间体的制备方法
2,3,4,5-四氟苯甲酸是一种重要的中间体,其多种合成方法的研究对于推动药物、材料等的生产和应用具有重要意义。
背景:近年来,新一代喹诺酮类抗菌药由于其广谱,高效,毒副作用小等特点,因而发展很快。2,3,4,5-四氟苯甲酸是合成新型氟喹诺酮抗菌药的重要中间体,主要用于合成喹诺酮类药物洛美沙星、氧氟沙星、芦氟沙星、司氟沙星等,另外也广泛应用于合成树脂、导电材料以及液晶材料。其需求不断走高,而该产品合成工艺复杂、技术难度大,目前仅有少数公司能够生产,国内虽有批量生产,但质量不稳定,成本较高。
合成:
合成2,3,4,5-四氟苯甲酸的工艺路线一共有8条,按采用主要原料来分,它包括:四氯苯酐法,四氟苯甲醇法,邻苯二腈法,四氟苯法,八氯萘法,N-苯基四氯邻苯二甲酰亚胺法等。
有3条起始原料都是四氯苯酐,其中路线②是适合我国国情的工业化路线。从四氯苯酐出发可分:①四氯苯酐经酰氯化得四氯邻苯二甲酰氯,然后经氟化、水解、脱羧反应得到产物; ②四氯苯酐经酰亚胺化、氟化、水解得产物;③四氯苯酐经两步氟化反应,然后水解、脱羧得产物。路线⑧是以N-苯基四氯邻苯二甲酸亚胺为起始原料的路线,原料易得、成本低,在工业上广泛采用。
1. 3,4,5,6-四氯邻苯二甲酸酐法:
3,4,5,6-四氯邻苯二甲酸酐和苯胺在常压下反应制得2,3,4,5-四氟苯甲酸。路线②步骤如下:
①缩合反应,即苯胺与3,4,5,6-四氯邻苯二甲酸酐在乙酸中、在氮气保护下化回流6h,得到产物,经过滤、水洗、烘干,得缩合反应物,熔点271℃,收率97.5%;
②氟代反应,将上得到的缩合物与氟化钾在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和催化剂PEG6000作用下反应10h,反应温度为150℃,原料转化率100%,产物生成率86%,收率为60%;
③开环反应,将上得到的氟化物,在氢氧化钾水溶液中反应1 h,温度控制在95℃,冷却至25℃,滴加浓盐酸析出白色固体开环化合物,经过滤、水洗、干燥得产物,熔点195℃,收率98.0%;
④脱羧反应,将上得到化合物加入到二甲基亚砜中(DMSO),在氮气保护下反应10 h,反应温度为130℃,原料转化率为92%,脱羧物生成率为82%,反应物经纯化处理得到含量为99%的产物,熔点151℃,收率61.7%;
⑤水解反应,将上得脱羧化合物加入到有氢溴酸的反应器中,在130℃反应24 h,过滤,滤饼用10%氢氧化钠洗涤后用乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用浓盐酸将产物全部析出,过滤、洗涤,真空干燥得产物,熔点88~88.6℃。含量99%,收率85%。
2. N-苯基四氯邻苯二甲酰亚胺法(路线⑧)
温新民等提出了在常温、常压下的合成方法研究;氟化反应采用无氮氛围下低温催化,氟盐氟化法对设备要求低, 避免了因高温不易控制而有爆炸之虑;氟反应中催化剂PEG-6000效果优于季铵盐。具体步骤为:
①氟代反应,N-苯基四氯邻苯二甲酰亚胺,在KF,PEG-6000、DMF反应条件下,控制温度为145℃,保温8 h,冷却,减压回收DMF,加入冷却水,于15~25℃搅拌反应1 h,静置、抽滤、烘干得产品,收率为96%;
②开环反应,氟化物是在碳酸氢钠、活性炭条件下反应,以后经静置、过滤、烘干得产物,熔点195℃,收率达98.0%;
③脱羧反应,从上得开环化合物在三正丁胺条件下,在130℃保温反应6 h,回收三正丁胺后,加入甲苯升温回流0.5 h,降温、抽滤、烘干得含量≥96%,收率为72%的产物;
④水解反应,将羧化物在冰乙酸、浓硫酸的水溶液中,在115℃反应6 h,降温至30℃,加水后用甲苯萃取,合并甲苯液,水洗,有机层用碳酸氢钠反萃取,水层用盐酸调pH=1-2析出白色固体,在0~5℃静置,真空干燥后得含量≥98.5%,收率为84.4%的产品。
参考文献:
[1]蔡星伟,赵玉媛,姜大伟等. 2,3,4,5-四氟苯甲酸的合成及工艺优化 [J]. 精细石油化工, 2012, 29 (03): 52-54.
[2]蔡星伟,冯亚青,齐轩等. 2,3,4,5-四氟苯甲酸的制备 [J]. 化学工业与工程, 2006, (04): 320-322.
[3]徐兆瑜. 2,3,4,5—四氟苯甲酸的合成工艺进展与展望 [J]. 化工科技市场, 2006, (07): 30-33.