[发明专利]一种1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于多环卤代芳烃技术领域，具体涉及一种用于液晶的1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯的合成方法。

背景技术

液晶显示器具有平板化、功耗低、重量轻、无辐射等特点，被广泛应用于信息显示领域。液晶材料作为液晶显示器的关键材料之一，一般需要满足-20～100℃温度范围来实现驱动显示，以及合适的双折射率、介电各向异性、电阻率、低的粘度以保证快速响应、高的化学稳定性。

单独一种液晶化合物无法满足上述要求，实际使用的是8～20种液晶单体混合而成的混合液晶。常用的液晶单体主要包括酯类液晶、联苯类液晶、环己烷类液晶、芳杂环类液晶、桥键类液晶以及各类含氟液晶等。环己烷类液晶由于其含有柔性的环结构，相对于联苯类液晶而言，具有较低的粘度和双折射率，能够在一定程度上满足液晶材料低粘度和改善混晶的低温性能的要求。乙烷桥键类液晶是一类含有1,2-亚乙基(-CH₂CH₂-)桥键的液晶材料，具有低的粘度、光与化学稳定性高、介电各向异性大，与其他液晶的相溶性好，被广泛的应用于降低粘度，扩宽液晶相区，调整双折射率等。含氟类液晶可以提供低粘度、大介电各向异性，并且能够有效抑制近晶相的产生，被广泛应用于垂直排列(VA-TFT)显示模式的液晶混合配方中。

以上不难看出，1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯是一种重要的液晶中间体，常用于制备性能优异的液晶化合物，如已公开的国际专利(WO9821172A1)、美国专利(US6013198)及中国专利(CN102559201A)等公开了以下液晶化合物：

1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯的传统合成方法是以反式-4-烷基环己基甲酸为原料，经酰化、氨化、脱水、格氏、黄鸣龙等反应制得，总收率为58％。该方法反应步骤较长，生产成本高，大量使用有毒溶剂二氯亚砜，且黄鸣龙反应温度高，易产生脱氟副产物。CN103145525A公开了一种以间氟苄氯为原料，高温反应成膦叶立德，经Witting-Horner和加氢反应制得1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯的方法，该方法原料成本高，反应温度高，且需使用膦配体，使得生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯合成方法存在的问题，提供一种反应步骤少、成本低、无污染、纯度高及操作简单的1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯的合成方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案它由下述步骤组成：

1、将1-(反式-4-烷基环己基)-2-溴甲烷与镁粉在无水乙醚中制备成格氏试剂，再滴加到间氟苯甲醛中，间氟苯甲醛与1-(反式-4-烷基环己基)-2-溴甲烷、镁粉的摩尔比为1:1.05～1.1:1.2～1.5，回流反应3～5小时，用稀盐酸水解，萃取分离，减压浓缩有机相。

2、将减压浓缩后的有机相溶于甲苯中，并加入酸进行脱水反应，所述的酸为对甲苯磺酸或硫酸氢钾，得到1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙烯基]苯。

3、将1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙烯基]苯在催化剂作用下进行加氢反应，得到1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯。

其合成路线如下：

式中，R表示烷基。

上述的步骤1中，间氟苯甲醛与1-(反式-4-烷基环己基)-2-溴甲烷、镁粉的摩尔比优选1:1.05:1.2。

上述的步骤2中，所述的酸为对甲苯磺酸时，脱水反应温度优选100～120℃，对甲苯磺酸的加入量优选间氟苯甲醛摩尔量的15％～30％；所述的酸为硫酸氢钾时，脱水反应温度优选150～160℃，硫酸氢钾的加入量优选间氟苯甲醛摩尔量的1.2～1.5倍。

上述的步骤3中，优选加氢反应温度为30～60℃、压力为1～2MPa，所述的催化剂为钯碳、铑碳、钌碳、兰尼镍等，催化剂的用量优选1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙烯基]苯质量的3％～5％。

本发明采用间氟苯甲醛为原料，与1-(反式-4-烷基环己基)-2-溴甲烷制备的格氏试剂发生格氏反应，脱水后得到1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙烯基]苯，最后催化加氢制备得到产品。与CN103145525A中公开的1-氟-3-[2-(反式-4-烷基环己基)乙基]苯的合成方法相比，本发明合成方法具有以下两个优点：