2,6-二氟-4-羟基苯腈的一种制备方法

背景技术

2,6-二氟-4-羟基苯腈(DFCP)是一种新型液晶面板用材料，可用作高档TN、宽温TN、STN-LCD的液晶材料。与传统的CRT材料相比，此类液晶材料具有价格便宜、易做成大面积平板型、宽视角、节电和无闪烁等特点。2,6-二氟-4-羟基苯腈也可用作医药中间体。

有关2,6-二氟-4-羟基苯腈的合成方法主要有以下3种:

第一种方法以3,5-二氟苯甲醚为原料，经过引入羧基生成羧酸、继而生成酰胺以后氰化，最后断裂醚键去保护将甲氧基还原成酚羟基等几步反应得到产品。此法使用了不易得到的原料3,5-二氟苯甲醚，且在第一步反应中使用干冰引入羧基，反应温度需维持在-78℃的低温，反应条件苛刻。该法得到的2,6-二氟-4-羟基苯腈的总产率约为11%(以3,5-二氟苯甲醚计)，产物的含量只有94%。该法不利于工业化大生产，且生产成本较高。

第二种方法是以3,5-二氟苯酚为原料，经过溴化、醚化保护酚羟基、氰化和水解去保护等4步反应得到含量>99%的2,6-二氟-4-羟基苯腈产品。此法使用了价格昂贵且来源渠道不多的起始原料3,5-二氟苯酚，反应的总摩尔产率约为30%(以3,5-二氟苯酚计)，生产成本高。

第三种方法以2,6-二氟苯胺为原料，经硝化生成4-硝基-2,6-二氟苯胺、再重氨化氰化生成4-硝基-2,6-二氟苯甲腈以后，还原生成4-氰基-3,5-二氟苯胺，最后经重氨化水解得到2,6-二氟-4-羟基苯腈产物。

制备方法

1、4-溴-3,5-二氟苯胺的合成

在干燥的烧瓶中加入200mL DMF和40.0g(0.310mol)3,5-二氟苯胺，搅拌使其溶解，分批慢慢投入55.6g(0.313mol)NBS，控制反应温度在25~30℃，得到棕黄色透明液体。加完NBS后即取样分析，此时原料3,5-二氟苯胺的含量<1.5%(GC)，结束反应。向烧瓶内倒入1000mL的水，搅拌，用饱和碳酸氢钠水溶液调节溶液的pH值至8~9，将析出的白色晶体抽滤,水洗，烘干，得白色周体粉末4-溴-3,5-二氟苯胺62.4g，产率为96.8%。

2、4-溴-3,5-二氟苯酚的合成

在四口烧瓶中加入70mL水和160mL 85%的工业磷酸，搅拌下加入41.6g(0.20mol)4-溴-3,5-二氟苯胺，升温在85℃保温成盐30min后降温到5℃以下，滴加由亚硝酸钠(14.4g,0.208mol)的25mL水溶液。滴加过程中不超过5℃，并且没有大量红棕色二氧化氦气体冒出。随着亚硝酸钠溶液的滴入，化合物4-溴-3,5-二氟苯胺的磷酸盐固体逐渐生成米黄色的浑浊液体。滴完后保温0.5h，得黄色半透明带泡沫黏稠重氨淬液，低温保存备用。

在另一个四口烧瓶中加入120mL水和80mL 85%的工业磷酸，搅拌下加入0.20mol(51.0g)五水硫酸铜，升温至105℃回流，滴加上述重氨液，同时利用水蒸气蒸馏馏出油层。当重氨液滴完时，体系的回流温度会上升至140℃。放出分水器中收集到的油层和浑浊的水溶液，用冰水浴降温析出结晶，抽滤得滤饼。滤液用1,2-二氯乙烷萃取(3X20mL)，减压脱溶后烘干，得类白色片状结晶4-溴-3,5-二氟苯酚20.1g，产率为48.1%。

3、2,6-二氟-4-羟基苯腈的合成

在干燥的500mL的四口烧瓶中投入120mL NMP，100mL的甲苯和62.6g(0.30mol)4-溴-3,5-二氟苯酚，升温至约110℃回流带水约30min。带水完成后升温蒸出甲苯，再投入33.0g(0.36mol)氰化亚铜。继续升温到150~160℃反应5.5h至GC跟踪检测原料基本转化完全。

反应结束后，降温至60℃以下，把上述混合液倒入烧杯中，加入250mL水和250mL醋酸乙酯，搅拌30min后抽滤，分别分出水层、油层和滤饼待用。在该油层中补加醋酸乙酯共计500mL用来浸洗滤饼并升温回流10min，然后趁热抽滤，弃去滤饼。用此时分出的油层萃取前面分出的水层，弃去水层。用水(2X500mL)洗涤油层后，再用无水硫酸钠干燥，脱溶后缓慢降温析出晶体，得到28.0g粗品。用50mL无水乙醇进行重结晶，得淡黄色针状结晶2,6-二氟-4-羟基苯腈21.7g，产率为46.7%。

参考文献

[1]赵昊昱,陈溶,张裕萍. 2,6-二氟-4-羟基苯甲腈的合成[J]. 精细石油化工,2010,27(1):61-64. DOI:10.3969/j.issn.1003-9384.2010.01.017.