五氟苯的应用

背景及概述^[1-2]

五氟苯是一种有机中间体，可用于制备五氟苯酚和一种油溶性超稠油降粘剂。

应用^[1-2]

应用一、

五氟苯可用于制备五氟苯酚。五氟苯酚全名2，3，4，5，6-五氟苯酚，英文名2，3，4，5，6-pentafluorophenol，分子式是C6HF5O，分子量为222.15，CAS登记号为[771-61-9]，为白色固体，密度1.757g/ml，熔点35℃，沸点143℃，闪点72℃。五氟苯酚主要用作医药、液晶材料中间体，如用于制备多肽合成的五氟苯基活性酯，后者能促进肽键的形成，且几乎没有副反应。活化羧基作为氨基酸保护基的烷基酯，形成肽键的反应速率非常慢。而苯酯有较高的反应活性。如果苯环上有电负性强的取代基时，胺解的速速将和酸酐胺解的速度差不多。因为肽键形成最重要的一个要求是反应高效而没有副反应，所以五氟代苯酚酯在多肽合成得到了广泛应用。五氟代苯酚酯既可以用于多肽的固相合成，也可以用于液相合成。例如炔丙基五氟代苯酚碳酸酯可以有效地应用到多肽的合成。五氟苯酚作为TFT液晶材料中间体，五氟苯酚特别适用于多氟类单体液晶材料的制备，多氟类单体液晶材料与低粘度和高介电各向异性向列型液晶材料混合使用后，可以增大分子的偶极距，减少响应时间，改善液晶材料的显示性能，提高清晰度，对生产高性能液晶材料具有重要的意义。

步骤一、超强碱I的制备

1)称取4.949克Mg(NO3)2·6H2O及2.096克La(NO3)3溶于25mL水中，配成溶液，搅拌下加入2.806克KOH和1.797克K2CO3溶于26mL水中配成的无机碱溶液滴加至pH值在10-14之间，持续搅拌1～6h；

2)反应完毕后，将混合液移入晶化釜中，于100℃晶化16h；将晶化产物离心分离，干燥，再于焙烧炉中，由室温以10℃/min升至650℃，并在650℃保持3h，得到镁镧复合氧化物；

3)分别称取0.171克氢氧化钾和0.855克上述制得的镁镧二元复合氧化物载体，置于研钵中，加水研磨，烘干，再研磨，最后将其置于焙烧炉中于N2氛围下以升温速率为5℃/min升温至500℃后焙烧4h，即制得超强碱I。

步骤二、五氟苯酚的制备

将16.8克(0.1mol)五氟苯溶于150ml甲苯，然后室温下下加入3.2g步骤一制备的固体超强碱I，升温回流3h，然后加入2.1g三氟醋酸锌催化剂，加入一定量的双氧水继续升温回流进行催化氧化反应，待反应完全，过滤除去催化剂，分层，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，干燥，浓缩，蒸馏，得到五氟苯酚产品17.4克，GC含量99.5％，收率94.1％。

应用二、

一种油溶性超稠油降粘剂，具体的制备方法如下：

(1)五氟苯乙烯的制备：

①在装有机械搅拌、冷凝管的三口瓶中，加入65％的硫酸和五氟苯搅拌均匀；25℃下滴加N-溴代琥珀酰亚胺(N-溴代琥珀酰亚胺与五氟苯的摩尔比为1:1)，搅拌反应6h，得到五氟溴苯；

在三口瓶中加入镁屑、碘和无水四氢呋喃，在氮气保护下，滴加五氟溴苯和四氢呋喃组成的溶液，搅拌待碘的颜色脱去，表明反应已引发；控制在40℃下，搅拌反应3h，过滤，滤液蒸除溶剂，得到五氟苯乙酮；

②将五氟苯乙酮和甲醇混合，磁力搅拌下滴加硼氢化钾(硼氢化钾与五氟苯的摩尔比为1:1.1)，加毕后升温回流反应1.5h后，减压蒸掉大部分甲醇，得到五氟苯乙醇；

将五氟苯乙醇与磷酸混合，搅拌下温度170℃，回流反应2h。温度降下来后，蒸馏，除去水层，有机层用无水硫酸钠干燥过夜。过滤，滤液减压蒸馏，得到五氟苯乙烯；

(2)将摩尔比为20：15：5的所述五氟苯乙烯、丙烯酸、马来酸酐和单体总质量0.5％的过氧化苯甲酰引发剂以及单体总质量3倍的溶剂二甲苯加入反应设备中，于80℃下搅拌反应10h，生成共聚物。

参考文献

[1] CN202011424079.2一种五氟苯胺的制备方法

[2] [中国发明] CN202010383607.8 一种工业化生产五氟苯酚的方法