[发明专利]一类含硼化合物及其在催化氟化反应中的应用

说明书

本发明涉及精细化工领域，尤其涉及一类含硼化合物及其在催化氟化反应中的应用。采用本发明提供的含硼化合物作为催化剂，可以通过一步温和反应进行氟代，与现有技术比较，氟化反应条件温和，效率高，催化原理新颖，操作简便，污染少，溶剂成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，尤其涉及一类含硼化合物及其在催化氟化反应中的应用。

背景技术

氟化的芳香族化合物是制备含氟生理活性物质的重要原料及中间体，多用于药物和农用化学品的合成。比如2,3-二氟-5-氯吡啶是含氟除草剂炔草酯的重要中间体，通常由2,3,5-三氯吡啶经过氟化反应制备。3,4-二氟苯腈是制备高效、低毒、低残留,安全的除草剂氰氟草酯的核心中间体，并且通常由3,4-二氯苯腈经过氟化反应制备。3,5-二氟吡啶是有机合成的重要中间体，主要用于医药中间体、染料生产、农药生产及香料等方面，该化合物通常由3,5-二氯吡啶经过氟化反应制备。

在之前的专利中，可在烷基铵或鏻盐(US4287374A)、冠醚(DE19702282A)、吡啶盐(WO8704149)、四吡咯鏻盐(EP1070724A1)、CNC或PNC(CN1718572A)的存在下向芳环上引入氟原子，这类工艺普遍温度较高，反应较慢，长时间的高温作用下热分解导致产生较多的碳化或焦油状物质。

由专利DE102004033525可知，3,5-二氯吡啶在CNC+催化剂作用下氟化，收率较低仅60％，且本身催化剂价格昂贵不易制得，卤素交换在特定高温高压下进行，增加了安全和环保风险。

在专利CN102690214A中，3,4-二氯苯腈更是使用了1,3-二甲基咪唑啉酮，在高温精馏20h，收率80％左右，但该方法所用溶剂极其昂贵，反应时间长，而且脱卤、焦化现象严重，并且有大量腈基聚合副产，导致釜残较多。

专利CN101591211A描述了氟代反应采用微波技术，提高工作效率，减少副产方面的优势，但是目前微波技术在大型工业化中还未能得到很好的运用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有氟化工艺的问题，提供一类含硼化合物，增加氟离子在体系中的溶解度，使氟化反应条件温和，效率高，操作简便，污染少，溶剂成本低，适合工业化生产。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一类含硼化合物，其结构如式(Ⅰ)所示：

其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆各自独立的选自-CH₂-、-CHR-或羰基，R₁、R₂和R₃各自独立的选自-O-或NR；R为C_1～4烷基。所述C_1～4烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。

进一步的，所述C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆各自独立的选自-CH₂-、-CHR-或羰基，R₁、R₂和R₃选自-O-；R为C_1～4烷基。

更进一步的，所述C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆各自独立的选自-CH₂-、-CHR-或羰基，R₁、R₂和R₃各自独立的选自-O-；R为甲基或乙基。

优选的，所述含硼化合物选自如下结构：