四氟苄醇衍生物制备工艺研究

论文摘要

四氟苄醇衍生物包括2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇、2,3,5,6-四氟苯甲醇、4-甲氧甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇等,是合成含氟菊酯的关键中间体,因含氟除虫菊酯具有高效、广谱、低毒和能生物降解等优异特性,这类产品具有广阔的应用前景和研究价值。经研究取得以下结果:1采用2,3,5,6-四氟对苯二甲腈为原料,经水解、（酯化）、还原得到2,3,5,6-四氟对苯二甲醇。水解反应分别对浓硫酸-冰醋酸体系及硫酸-水体系进行考察,经单因素和正交实验优化,水解反应较佳的条件为:反应温度140℃,硫酸浓度60%,反应时间7h, 2,3,5,6-四氟对苯二甲酸收率达87.4%。探索KBH4/PEG400体系还原2,3,5,6-四氟对苯二甲酸二甲酯、NaBH4-Me2SO4/二乙二醇二甲醚体系直接还原2,3,5,6-四氟对苯二甲酸的方法。对2,3,5,6-四氯对苯二甲酸晶体结构进行表征。2以2,3,5,6-四氟对苯二甲醇为原料,在氢溴酸（盐酸）—甲苯体系中进行卤化反应制备4-溴甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇（4-氯甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇）,后者在催化剂作用下氢解获得4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇。经单因素和正交实验优化,当反应温度95℃,氢溴酸与2,3,5,6-四氟对苯二甲醇摩尔比1.4,反应时间6h,4-溴甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇收率达90%。通过对影响氢解反应的各因素的考察,在较优条件下,4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇收率为80%。3采用2,3,5,6-四氟对苯二甲腈为原料,经水解、脱羧、还原得到2,3,5,6-四氟苯甲醇。研究了脱羧反应的机理,通过单因素实验对2,3,5,6-四氟对苯二甲酸在DMSO及水相中的脱羧过程进行考察。用STATISTICA6.0统计软件,对硫酸催化2,3,5,6-四氟对苯二甲腈合成2,3,5,6-四氟苯甲酸的工艺进行预测及优化,在反应时间7.0h、催化剂用量50.0%、反应温度180℃、腈水摩尔比0.002的最佳条件下,产物收率大于98%。对NaBH4-Me2SO4/二乙二醇二甲醚还原体系,直接还原2,3,5,6-四氟苯甲酸为2,3,5,6-四氟苯甲醇进行了探索。4研究了2,3,5,6-四氟对苯二甲醇间接醚化和直接醚化合成4-甲氧甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的方法,取得了良好的收率。5应用反应-分离偶合思路,根据原料与产物在甲苯中的溶解度不同的特点,向2,3,5,6-四氟对苯二甲醇/HBr体系及4-甲氧甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇/NaOH体系中加入萃取剂甲苯以推动平衡反应进行,实现了反相转移反应。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 四氟苄醇衍生物的应用研究
• 1.1.1 2,3,5,6-四氟对苯二甲醇的主要用途
• 1.1.2 4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的主要用途
• 1.1.3 2,3,5,6-四氟苯甲醇的主要用途
• 1.1.4 4-甲氧甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的主要用途
• 1.2 四氟苄醇衍生物的合成与工艺研究进展
• 1.2.1 2,3,5,6-四氟对苯二甲醇的合成方法
• 1.2.2 4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的合成方法
• 1.2.3 2,3,5,6-四氟苯甲醇的合成方法
• 1.2.4 4-甲氧甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的合成方法
• 1.3 四氟苄醇衍生物的合成研究方法与内容
• 2 2,3,5,6-四氟对苯二甲醇的合成与工艺优化
• 2.1 实验仪器及试剂
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 合成方法
• 2.2.1 2,3,5,6-四氟对苯二甲腈的水解
• 2.2.2 2,3,5,6-四氟对苯二甲酸的甲酯化
• 2.2.3 羧酸及其衍生物的还原
• 2.2.4 2,3,5,6-四氯对苯二甲腈的水解
• 2.3 分析方法
• 2.3.1 流动相的选择
• 2.3.2 波长的选择
• 2.3.3 色谱条件
• 2.3.4 测定步骤
• 2.4 产品的提纯
• 2.5 实验结果与讨论
• 2.5.1 2,3,5,6-四氟对苯二甲腈水解
• 2.5.2 2,3,5,6-四氟对苯二甲酸的甲酯化
• 2.5.3 羧酸及其衍生物的还原
• 2.5.4 2,3,5,6-四氯对苯二甲腈晶体结构表征
• 2.6 本章小结
• 3 4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的合成与工艺优化
• 3.1 实验试剂与仪器
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.2 合成方法
• 3.2.1 4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的卤化
• 3.2.2 4-溴（氯）甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的氢解
• 3.3 分析方法
• 3.4 产品的提纯
• 3.5 实验结果与讨论
• 3.5.1 4-甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的卤化
• 3.5.2 4-溴（氯）甲基-2,3,5,6 四氟苯甲醇的氢解
• 3.6 本章小结
• 4 2,3,5,6-四氟苯甲醇的合成与工艺优化
• 4.1 实验仪器及试剂
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 实验试剂
• 4.2 合成方法
• 4.2.1 2,3,5,6-四氟苯甲酸的合成
• 4.2.2 2,3,5,6-四氟苯甲酸的还原
• 4.3 分析方法
• 4.3.1 流动相的选择
• 4.3.2 波长的选择
• 4.3.3 色谱条件
• 4.3.4 内标物的选择
• 4.3.5 测定步骤
• 4.4 产品的提纯
• 4.5 实验结果与讨论
• 4.5.1 2,3,5,6-四氟苯甲酸的合成
• 4.5.2 2,3,5,6-四氟苯甲酸的还原
• 4.6 本章小结
• 5 4-甲氧甲基-2,3,5,6-四氟苯甲醇的合成与工艺优化
• 5.1 实验仪器及试剂
• 5.1.1 实验仪器
• 5.1.2 实验试剂
• 5.2 合成方法
• 5.2.1 直接醚化
• 5.2.2 间接醚化
• 5.3 分析方法
• 5.4 产品的提纯
• 5.5 实验结果与讨论
• 5.5.1 直接醚化
• 5.5.2 间接醚化
• 5.6 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢