[其他]氟化催化劑及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000000230
• 申請日: 1987-02-16
• 公開（公告）號: CN87100230B
• 公開（公告）日: 1988-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉景順;陳德化;張卉相;林永達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是制備芳基三氟甲基化合物及其衍生物氟化反應(yīng)中所采用的一種取代的全氟烷基磺酰氟或酰氟化合物氟化催化劑及由芳基三囪甲基化合物及其衍生物在該催化劑存在下與氟化氫反應(yīng)制備相應(yīng)的芳基三氟甲基化合物及其衍生物的液相氟化方法。芳基三鹵甲基化合物及其衍生物的氟化能在室溫或較低溫度和較低壓力下進行，催化劑用量少，反應(yīng)速度較快，產(chǎn)率高，是反應(yīng)條件容易控制的工業(yè)用氟化方法。

本發(fā)明是屬于有機氟化反應(yīng)中的氟化催化劑及其在有機氟化合物制備中的應(yīng)用。更進一步講是在取代的全氟烷基磺酰氟或酰氟化合物氟化催化劑存在下，芳基三鹵甲基化合物及其衍生物與氟化氫反應(yīng)生成相應(yīng)的芳基三氟甲基化合物及其衍生物的制備方法。

雖然文獻〔中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所全氟磺酸組，Scientia Sinica，21，773（1978）和E.P.Moore，CA725，740（1966）〕各別報道取代的全氟烷基酰氟化合物和全氟烷基酰氟化合物的制備方法，但未曾報道這些化合物用作氟化催化劑的用途。

已知有許多氟化方法可以制備含有三氟甲基的化合物，據(jù)美國專利（US3，136，822，1964年;US3，859，372，1975年）和西德專利（DE2356257，1973年）報道，三氯甲苯、氯代三氯甲苯等在有或無催化劑存在下，在常壓或加壓下用氟化氫進行氟化，這些方法都只適用于實驗室研究和制備，所得產(chǎn)物純度低，顏色深、氣相氟化反應(yīng)的一個主要問題是放出熱量大，易引起有機物分解，反應(yīng)條件不易控制。液相氟化反應(yīng)雖然可避免此問題，但一般常用的五氯化銻或五氟化銻催化劑容易吸濕和失去活性。據(jù)美國專利報道（US4，061，688，1977年）制備芳基三氟甲基化合物及其衍生物的液相氟化方法，是使用氟磺酸作氟化催化劑，氟化反應(yīng)可在室溫進行，但該法催化劑使用量太大，占原料用量的三分之一，且腐蝕性強，處理比較麻煩。

本發(fā)明目的是提供一類氟化催化劑及其用途，即催化制備芳基三氟甲基化合物及其衍生物的液相氟化反應(yīng)。使芳基三鹵甲基化合物及其衍生物的氟化能在室溫或較低溫度和較低壓力下進行，催化劑用量少，反應(yīng)速度較快，產(chǎn)率高，反應(yīng)條件容易控制的工業(yè)用氟化方法。

本發(fā)明是一種由芳基三鹵甲基化合物及其衍生物在取代的全氟烷基磺酰氟或酰氟化合物催化劑存在下用氟化氫進行氟化反應(yīng)制備相應(yīng)的芳基三氟甲基化合物及其衍生物的方法。反應(yīng)物芳基三鹵甲基化合物通式為RnAr（CF_wX_p）_z，相應(yīng)的生成物芳基三氟甲基化合物通式為RnAr（CF₃）_z。兩式中Ar是芳基

R是芳香環(huán)上的取代基，是鹵素、烷基、烷氧基和芳基。

n是0-9

x是除氟以外的鹵原子

w是0-2;p是1-3，w+p＝3

z是1-10，n+z最大值是10。

上面兩式中R取代基鹵素是氯和溴;烷基的碳原子數(shù)是1-20，最佳碳原子數(shù)是1-12，例如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十五烷基、二十烷基及它們不同的異構(gòu)體，例如異丙基、異丁基;烷氧基碳原子數(shù)是1-20，最佳碳原子數(shù)是1-12，例如甲氧基，乙氧基、丙氧基、戊氧基、辛氧基、十二烷氧基、十五烷氧基、二十烷氧基以及它們不同的異構(gòu)體，例如異丙氧基、異丁氧基;在芳香環(huán)上取代基R的數(shù)目n是0-9，最佳是0-5。

在芳香環(huán)上的三鹵甲基數(shù)目z是1-10，最佳是1或2;最大取代基n+z的值是相當(dāng)于芳香環(huán)上全部可取代位置的數(shù)值，當(dāng)Ar是苯，則n+z最大值是6，當(dāng)Ar是萘或蒽，則n+z最大值分別為8或10。

上面二式中Ar是代表芳基，例如苯、萘、蒽及其類似物，碳原子子數(shù)最多為14。按本發(fā)明方法生產(chǎn)的最佳化合物是Ar為苯，n為0-5，z為1-6，n+z最大值為6。

本發(fā)明的氟化催化劑是取代的全氟烷基磺酰氟或酰氟化合物。取代的全氟烷基磺酰氟化合物通式為

A（CF₂）_2y+2OCF₂CF₂SO₂F