2,3-二氟甲苯的应用

背景及概述^[1][2]

2,3-二氟甲苯可用作医药化工合成中间体。如果吸入2,3-二氟甲苯，请将患者移到新鲜空气处；如果皮肤接触，应脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤，如有不适感，就医；如果眼晴接触，应分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，并立即就医；如果食入，立即漱口，禁止催吐，应立即就医。

应用^[1-3]

2,3-二氟甲苯可用作医药化工合成中间体。其应用举例如下：

1. 2,3-二氟甲苯连续氧化制备2,3-二氟苯甲醛。2,3-二氟苯甲醛，分子式：C₇H₄F₂O，分子量：142.1，无色至淡黄色液体。沸点64～65 ℃，密度1.301g/ml，闪点是58℃，是医药、农药、液晶材料中间体。有研究开发一种采用特殊结构的管式反应器将2,3-二氟甲苯连续氧化制备2,3-二氟苯甲醛的方法，按照下述步骤进行：(1)首先在室温下，将底物2,3-二氟甲苯和羧酸溶剂以体积比1:1搅拌混合均匀，将氧化剂和羧酸溶剂以体积比1:1混合均匀，然后将金属络合物混合倒入2,3-二氟甲苯-羧酸溶液，将钠盐倒入双氧水-羧酸溶液中；通过所需的反应时间，计算得出两种物料的不同流速，分别经计量泵连续打入管式反应器中经预热混合后进入反应区进行反应，反应温度由外部循环换热系统进行控制；(2)通过调节流速及计重的方法控制反应物料的摩尔比，通过改变管式反应器的管道内径0.5～15mm，体积25～750ml来控制物料混合反应的停留时间60～2000s；在反应完成后，产物从反应器末端流出进入收集罐，产物精馏分离，未反应的2,3-二氟甲苯循环反应，产物2,3-二氟苯甲醛精馏纯化后收集，其中目标产物2,3-二氟苯甲醛的收率可达5％～ 40％。本方法反应时间短，生产效率高，传质、传热得到大大优化，反应过程更加稳定可控，实现2,3-二 氟甲苯连续氧化的稳定可控，降低副产物的生成。通过传质传热过程的强化和工艺优化提高反应物料的有效利用率，进一步降低氧化剂及催化剂的使用量而且在反应过程中避免了 助催化剂的使用，从而有效节约生产成本进而改进现有的工业化生产方法。

2. 制备2，3-二氟苯乙酸。其工艺路线为以2，3-二氟甲苯为起始原料，通过光卤化得到2，3-二氟苄卤，再以羰基化反应直接从2，3-二氟苄卤生成2，3-二氟苯乙酸。在光卤化反应中采用氯气或溴素为卤化剂，溶剂可用四氯化碳或不用溶剂在紫外光源下直接反应。2，3-二氟苄氯与一氧化碳在催化剂的作用下进行羰基化反应直接生成2，3-二氟苯乙酸。路线反应步骤少，反应条件温和，收率高，成本低，安全性好，易于工业化生产。避免严重安全隐患及污染，是一条有效的工业化绿色工艺路线。此工艺路线的开发，为更好的发展以含氟萘酚体为骨架的彩色液晶材料打下良好的基础，对发展该系列下游产品国产化具有重要的战略意义。

3. 2,3－二氟甲苯用作锂离子电池防过充添加剂。锂离子电池广泛应用于各个领域，其安全问题已经成为人们关注的重点.由于三元材料在高电压下的安全性能较差，故当锂离子电池过充时，电池的电压随着极化增大而迅速上升，引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液氧化分解，进而产生大量气体、热量，致使电池存在燃烧、爆炸等安全隐患。在早期研究的安全添加剂中，甲苯作为防过充添加剂，当电池充到4.5V时，会发生聚合反应，降低了充电电流，达到了防过充的效果.而在4.3V高电压电池50次循环内，其容量迅速下降。其原因是由于在4.3V高电压电池满电状态下，甲苯已开始分解，致使电池内阻增大，不适用于高电压电池.为了解决这一问题，选用2,3－二氟甲苯作为锂离子电池电解液的防过充添加剂，在甲苯上引入具有较强电负性氟原子的2,3－二氟甲苯，与甲苯相比，降低了HOMO和LUMO能量，从而使初始氧化电位提高了0.35V；含有2,3－二氟甲苯的电解液在高电压三元正极材料锂离子电池中，过充至4.85V时发生电聚合反应，形成了高阻抗特性的含氟聚合物膜，有效限制了充电电流，达到防过充效果；同时，2,3－二氟甲苯在4.4V高电压三元材料电池中的室温循环良好

主要参考资料

[1] CN201610972019.1一种2,3-二氟甲苯连续氧化制备2,3-二氟苯甲醛的方法

[2] CN200910096369.62，3-二氟苯乙酸合成的制备方法

[3] 2,3－二氟甲苯用作锂离子电池防过充添加剂的研究