对氟苯甲醛合成工艺进展.docx

          对氟苯甲醛合成工艺进展                    摘要：介绍了对氟苯甲醛的基本性质和用途，叙述了几种具有工业意义的对氟苯甲醛合成方法．评述了各法的优缺点，认为对氯苯甲醛氟化法、氟苯甲酰化法工艺简单、收率高、原料价格便宜，是2条具有工业竞争力的合成路线关键词：对氟苯甲醛；对氯苯甲醛；氟苯；氟化；甲酰化对氟苯甲醛，英文名为4-Fluorobenzaldehyde，简称PFAD，无色透明液体相对分子质量124.11，CA登录号459-57-4．沸点181℃(101 kPa)，熔点-10℃，闪点56℃，相对密度1.157，折光率1.519 5~1.521 5，不溶于水PFAD是一种重要的有机化工原料，是合成许多重要化学产品的中间体，可用于合成医药、农药、染料，也可作为化妆品添加剂及植物保护剂、杀菌剂、除臭剂等，用途极其广泛例如，PFAD可合成有取代基的苯基萘基吡喃，用来治疗免疫系统的疾病、糖尿病的并发症等；合成用来调节血脂药瑞舒伐他汀，瑞舒伐他汀能强力抑制HMG-CoA还原酶，并具有肝细胞作用选择性，降低低密度脂蛋白胆固醇的作用，在已上市的他汀类药物中最优；合成抗氧化剂，可用于治疗癌症、肝硬化、动脉硬化等疾病。

PFAD还可用于合成多种其他药物，如降血压药、解热镇痛消炎药、抗癌药、肌肉放松药等PFAD用途广泛，国内外需求日益增加目前国内生产技术尚不过关，仅有少数厂家使用对氟甲苯卤化水解法生产PFAD因此研发可大规模工业化生产的合成方法，将会取得明显的经济效益1 合成方法PFAD合成方法有对氟苯甲醇氧化法、对氟苯乙酸氧化法、对氟苯腈还原法、对氟甲苯卤化水解法、对氟甲苯电解氧化法、对氟甲苯气相氧化法、对氯苯甲醛氟化法和氟苯法等本文介绍具有工业化前景的几种合成路线1.1 对氯苯甲醛法采用对氯苯甲醛(PCAD)作原料，经过卤素氟氯交换得PFAD该法文献报道较多，工艺不断改进，趋于成熟，氟化剂一般采用氟化钾，反应式为：Yoshida Yasuo等报道，将PCAD，氟化钾、溴化四苯基磷及18-冠醚-6或聚（乙二醇）二甲醚的混合物，在氮气中，于230 c|C搅拌4.5 h，反应混合物冷至室温，加二氯甲烷溶剂稀释，过滤、浓缩后，减压蒸馏得到PFAD．收率73%作为对比，如不加溴化四苯基磷，收率仅5%向上述反应物中加入芳烃溶剂，例如1-氯萘，可以方便地回收利用昂贵的溴化四苯基磷，而且由于减少了焦状物的生成，改进了PFAD的选择性。

王俊华等在催化剂的存在下，加热到160-170℃．PCAD与氟化钾反应4-6 h，收率58%梁政勇等采用硝基芳烃类化合物作溶剂，选用四苯基溴化磷及丙酮呋喃冠醚为复合催化体系合成PFAD收率达到800-/0以上，产品的质量分数为99.5%催化剂四苯基溴化磷反复使用3次时，产品的收率仍大于70%1.2氟苯法氟苯在甲酰化试剂作用下，在对位插入1个羰基而生成PFAD根据甲酰化试剂的不同可分为二氯甲醚法和一氧化碳法刘宇等考察了三氯化铝用量、氯化氢用量、反应温度、反应时间对产品收率的影响，得出了最优条件在70℃下反应1.5 h，PFAD选择性可达99.1%．产品收率大于95%，精制后PFAD纯度大于99%文献[8]提到的路易斯酸催化剂有AICI2，FeCI2，CuCl，CuC12，SriC14，SbCls，TiC14和ZnCl2，或相应的溴盐、碘盐和氟盐等，副产物主要有邻氟苯甲醛、间氟苯甲醛及氯代二氟苯基甲烷邻、间、对位的质量比为1.8:0.2:98.01.3对氟甲苯间接电化学氧化法间接电化学氧化法是指由一种媒质在电极上进行氧化，然后在溶液中这种氧化后的媒质再氧化反应底物，而媒质又被还原，还原后的媒质又重新在电极上进行氧化，如此循环往复不断，整个间接电解氧化过程就是反应物和电极通过媒质传递电子而完成的。

间接电解氧化合成中使用的媒质较多，在对氟甲苯的氧化过程中，选用的电解媒质主要为锰和铈间接电氧化法合成PFAD的主要反应分2步（以锰为例）：电解反应Mn2+→Mn3++e．反应后的母液经过净化处理回到电解槽中循环使用，对环境不造成污染更换不同的氟代芳烃，仅改变槽外反应条件就可得到相应的氟代芳烃醛，电解反应不变，母液继续循环使用，用这套工艺和设备不仅可以制备PFAD，还可以制备邻氟、间氟苯甲醛及氯代苯甲醛等张宏坤等采用无隔膜电解槽，Pb02/Ti为阳极，纯Pb为阴极，电解液是硫酸和硫酸锰溶液电解温度30-40℃，合成温度60-70℃，电解收率大于60%，合成反应单程收率大于80%色谱分析产品质量分数大于98%王光信介绍了以铈盐为媒质的间接电氧化对氟甲苯制PFAD的电合成方法在甲基磺酸存在下，电解铈的3价甲基磺酸盐，得到铈的4价甲基磺酸盐，后者与对氟甲苯反应生成PFAD反应混合物用水洗涤，分去水层，加少量无水硫酸干燥，过滤，滤液浓缩，减压蒸馏得PFAD对氟甲苯转化率89%．PFAD选择性87%．对氟苯甲酸选择性3%1.4对氟甲苯侧链卤化法对氟甲苯在光照下与卤素（氯或溴）反应，生成一卤、二卤、三卤代物的混合物。

二卤代物经过水解、精制得PFAD化学反应方程式为：例如，在四口烧瓶中，加入对氟甲苯，升温至沸，光照下滴人溴素反应得一溴与二溴代物的混合物然后将此溴代物加入到水、冰醋酸、乌洛托品的混合物中，回流反应4h，反应结束后加入浓盐酸和水继续反应15 min将此反应液倒人冰水中，分出有机层，有机层水洗、干燥、精馏得PFAD收率为82.1%，质量分数99.5%2　几种合成工艺比较PCAD氟化合成PFAD法工艺简单，使用的原料种类少，容易得到，价格也较便宜，溴化四苯磷尽管价格昂贵，但可回收利用该法较易实现工业化氟苯与二氯甲醚合成PFAD法的原料氟苯、五氯化磷、甲酸甲酯、三氯化铁、溴都是基本的化工原料，价格便宜，容易得到，且反应温度，工艺过程简单，工业化前景看好氟苯与一氧化碳羰基化合成PFAD法工艺过程简单，原料便宜易得，产品收率高，纯度好，也是一条工业化前景很好的工艺对氟甲苯间接电解法合成PFAD，产品纯度高，基本无三废排放，一套设备可以生产多种氟代芳烃醛，合成的产品可适合于合成医药但该工艺复杂，技术难度大，循环的电解液比例大，离工业化生产尚有一定的难度对氟甲苯侧链卤化水解法合成PFAD工艺成熟，产品纯度高，但所用的对氟甲苯价格较高，卤化反应时易深度卤化，一般有大量的一卤及三卤化物生成。

如果能充分利用这些副产物，也可实现工业化规模的生产3 结论PFAD具有重要的应用价值，其新的合成路线被不断地开发出来其中PCAD氟化法及氟苯甲酰化法由于所使用的原料种类少、工艺简单、原料价格便宜，是2条最具工业竞争力的合成路线其中氟苯甲酰化法中的一氧化碳法在理论上2种原料全部转化为产品，没有其他副产物生成，原料利用率高，是未来PFAD合成的发展方向  -全文完-。