[发明专利]一种五氟苯硼酸的制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种五氟苯硼酸的制备方法。

(二)背景技术

五氟苯硼酸是一类重要的医药化工中间体，在有机及药物合成中有广泛的应用。五氟苯硼酸的重要应用是Suzuki偶联反应，此外还有其它应用：例如在醋酸铜和三乙胺作用下与苯酚合成二芳基醚；与胺类化合物偶联形成C-N键；与α，β-不饱和化合物发生1，4-共轭加成反应合成β-芳基取代羰基化合物。大多数反应采用相对无毒而又廉价的普通试剂，反应条件温和，产率高，立体选择性好。

近年来，随着液晶显示技术的不断发展，对含氟液晶显示材料的需求不断增加，五氟苯硼酸是合成含氟液晶显示材料的关键中间体。

综上所述，五氟苯硼酸有着极为广阔的应用前景。

以下是几个五氟苯硼酸的具体应用实例：

(一)由五氟苯硼酸制备五氟苯酚(中国专利CN 1847210A)：

(二)五氟苯硼酸和芳香卤代物发生的Suzuki偶联反应(Org.Letter.，2005，7(22)，4915-4917)：

本发明作出之前，关于五氟苯硼酸的合成路线主要有：1)经二氯五氟苯基硼(C₆F₅BCl₂)水解制得到五氟苯硼酸，由于原料不易得，很难实现工业化生产(Chambers，R.N.；Chivers，T.J.Chem.Soc.1965.3933～3939)；2)以五氟溴苯为原料，制成格氏试剂后在-60℃下与硼酸三甲酯反应，该方法的主要缺点是反应条件苛刻，产率受温度影响极大(Org.Synth.Coll.Vol.4，68(1963)；Vol.39，3(1959))；3)中国专利CN 1847210A报道：以五氟溴苯为原料，在THF制得格氏试剂，再在-15℃下与硼酸三丙酯反应得到五氟苯硼酸，产率约为72％。由于四氢呋喃易溶于水，回收和精制比较困难，工业化生产成本较高；4)Frohn等报道了与(3)类似的方法，它以乙醚为溶剂，较为危险，且需要用大大过量的硼酸三甲酯，粗产物收率为90.5％，且含有少量的二聚物；用甲苯重结晶后，收率约为51％(Frohn，H.-J.，et al.J.Organometal.Chem.2000，598，127；Frohn，H.-J.，et al.Anorg.Allg. Chem.2002，628，2827～2833)。本发明旨在用绿色有机溶剂2-甲基四氢呋喃替代四氢呋喃、乙醚等传统有机溶剂，高效合成五氟苯硼酸。由于2-甲基四氢呋喃回收率高，可循环利用，大大降低了五氟苯硼酸的生产成本，具有重要的产业化前景。

(三)发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供一种工艺相对简单，生产安全稳定可靠、反应收率高、成本低、基本无三废的五氟苯硼酸的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种结构如式(I)五氟苯硼酸的制备方法，所述方法包括：以2-甲基四氢呋喃为溶剂，由结构如式(II)所示的五氟溴苯与镁在0～80℃下进行格氏反应1～12h得到格氏试剂(加入少量晶体碘诱发格氏反应)，所述格氏试剂于-40～20℃加入以2-甲基四氢呋喃溶解的硼酸酯溶液中，-40～20℃下反应0.5～8h后，再经1～10％的稀盐酸水解，取有机层回收溶剂得粗产物经重结晶得到所述五氟苯硼酸；所述五氟溴苯∶镁∶硼酸酯的物质的量之比为1∶1～1.5∶1.0～1.5，2-甲基四氢呋喃的总质量用量为五氟溴苯质量的3～10倍，所述硼酸酯分子式为B(OR)₃，R为C₁～C₄烷基；本发明反应通常在N₂保护下进行。

所述硼酸酯优选为下列之一：硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸正丙酯、硼酸异丙酯、硼酸正丁酯、硼酸异丁酯，更优选为硼酸三甲酯。

所述重结晶步骤中所用溶剂为下列之一：乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、环己烷、石油醚、甲苯、1，2-二氯乙烷，更有选为1，2-二氯乙烷或氯仿。

优选的，所述五氟溴苯∶镁∶硼酸酯的物质的量之比为1∶1～1.1∶1.0～1.2，2-甲基四氢呋喃的总质量用量为五氟溴苯质量的3～10倍。

优选的，所述格氏反应的反应温度为20～45℃，反应时间3～6h，格氏反应中2-甲基四氢呋喃的加入质量用量为五氟溴苯质量的1.5～6倍。

优选的，所述格氏试剂于-30～5℃下与硼酸酯反应1～3h后，再经5％的稀盐酸水解，产物经重结晶得到所述五氟苯硼酸。