对氟苯甲酸的几种合成方法

对氟苯甲酸，也叫做 4-氟苯甲酸，分子式 C7H5FO2，是一种有机中间体，常用于合成农药，医药等，具有良好的应用前景。

合成方法

以对氟甲苯为原料^[1]

将 135 g 醋酸加入 20 g 对氟甲苯中，加入适量醋酸钴等催化剂，加热至 140 ℃，开始引入氧气，保持压力 0.4 MPa，保温 5-6 小时，冷却至室温。过滤，少量冰水洗涤，105 ℃干燥，得到白色片状对氟苯甲酸 24.9 g。

该合成方法的优点是产率在 95% 以上，反应生成的对氟苯甲酸纯度在 99% 以上，对氟苯甲酸只需用冰水洗涤，只含有少量含乙酸的废水，废水中的乙酸可回收制备醋酸钠，广泛用于污水处理;采用醋酸溶剂，重复使用，使催化剂的使用量明显减少，对氟甲苯原料容易获得，醋酸溶液可循环使用，同时可减少催化剂的使用量，从而节省成本;绿色环保，收率高，纯度高，溶剂和催化剂可循环使用，安全性好。

以对氟苯甲醛为原料^[2]

将对氟苯甲醛副产物粗酸和水进行混合，在搅拌下采用液碱调节混合体系的 pH 值，至混合体系溶解澄清；然后加入有机溶剂和氧化剂，在不断搅拌下进行萃取反应；萃取反应后进行静置分相，分去有机相，所得水相中加入活性炭进行搅拌吸附脱色，脱色后进行过滤；将所得滤液采用盐酸调节其pH值，接着依次进行搅拌析晶、过滤、水洗和烘干，烘干后得到高纯度对氟苯甲酸产品。采用此路线，能够将对氟苯甲醛的副产物对氟苯甲酸的纯度提高到99.5％以上。

以对氨基苯甲酸乙酯为原料^[3]

在圆底烧瓶中放入165克对氨基苯甲酸乙酯，300毫升水和204毫升浓盐酸。这种混合物在蒸汽浴中加热一小时，偶尔摇晃一下。将含有对碳氧基苯胺盐酸盐的烧瓶置于冰盐浴中并冷却至0°C。将混合物用机械搅拌，将 72.6 g 95%的亚硝酸钠溶液与最少量的水混合，缓慢搅拌，同时温度保持在 7°C以下。当用淀粉-碘化纸对硝酸进行微弱的阳性测试持续十分钟时，重氮化就完成了。

在温度保持在10°C以下，将冰冷的氟硼酸溶液快速地加入重氮溶液中，并进行搅拌。用 300毫升冷水、300毫升甲醇、200毫升醚连续洗涤;在两次洗涤之间尽量吸干。然后在真空干燥器中用浓硫酸干燥氟硼酸盐。

将对碳氧基苯二氮氟酸铵放入分解烧瓶中，用本生灯在烧瓶的上边缘加热。当三氟化硼的白色烟雾开始出现时，移走火焰，自发进行分解过程。必要时加热，最后将烧瓶强烈加热以完成分解并熔化固体。用乙醚从分解烧瓶和接收器中洗涤酯，并从蒸汽浴中蒸馏乙醚。将残留物与56克氢氧化钾溶液在蒸汽浴中回流一小时，然后过滤溶液。通过在热滤液中加入浓盐酸沉淀对氟苯甲酸，直到混合物对刚果纸呈酸性。混合物冷却后，将固体过滤并晾干。为了纯化，将对氟苯甲酸溶解在40克碳酸钾和400毫升水的热溶液中;溶液用硝酸酯处理并热过滤。搅拌时加入盐酸沉淀对氟苯甲酸，然后冷却、过滤和干燥。

参考文献

[1] Method for preparing p-fluorobenzoic acid from p-fluorotoluene. Patent CN115677481A.

[2] A method of high-purity parafluorobenzoic acid is prepared using 4-Fluorobenzaldehyde by-product crude acid. Patent CN110156591A.

[3] G. Schiemann and W. Winkelmüller. Org. Synth. 1933, 13, 52. doi: 10.15227/orgsyn.013.0052