[发明专利]一种用来制造氟代芳基化合物及其衍生物的方法

说明书

本发明涉及一种用来制造氟代芳基化合物及其衍生物，特别是氟代苯及其衍生物的新方法，特别地，所述制造涉及所述化合物的环境友好的生产。因此，本发明以出乎意料的简单和有益的方式克服了现有技术方法的缺点，并且相较于现有技术方法，本发明特别地提供了更有效且节能的方法，并且还提供了更环保的方法，用来制造核氟化芳族化合物，优选核氟化氟代苯。因此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种工业上有利的使用HF由卤代苯前体制备氟代苯形成卤化氢的方法。此外，本发明提供了以氯代苯作为工业上令人感兴趣的氟代苯制造的起始原料的有益且出乎意料的简单用途，在本发明之前的现有技术中氯代苯的该用途是不得而知的。

技术领域

本发明涉及一种用来制造氟代芳基化合物及其衍生物，特别是氟代苯及其衍生物的新方法。

背景技术

目前，用来制造氟代芳基化合物及其衍生物的所有现有技术方法越来越不可接受，特别是在环境和工作安全方面。到目前为止，例如，考虑到体积方面，大多数氟代苯及衍生物在工业上采用巴尔茨-席曼反应(Balz Schiemann反应)或桑德迈尔(Sandmeyer反应)制备，有一些还用卤交换反应(Halex反应)制备。前两种类型的反应在化学上效果非常好，但不利的是会产生大量以极毒的废水形式存在的废物，Halex反应的应用(特别是在大规模的应用中)受到限制，并且也产生大量废物。出于这个原因，例如在中国，甚至全部化学工厂目前都在关闭，并且全世界的许多公司现在都没有可靠且环境可接受的氟代苯源。本文以氟代苯为例描述的相同或类似的问题通常也可适用于其它氟代芳族和杂芳族化合物的制备，例如用作药物和农业化学领域，尤其是用作特殊高分子聚合物的构造单元。

因此，例如，关于氟代苯的制造，尤其是来自Balz-Schiemann反应和 Sandmeyer反应的废物以及来自Halex反应的废物存在巨大的问题。例如，氟代苯和衍生物是农用化学品、药物和特殊高分子聚合物的重要构造单元，并通过相应的Balz-Schiemann反应制备而成。这两种反应类型均需要经过从各自的苯胺转化为重氮盐的生产步骤。这种反应技术，特别是四氟硼酸盐、重氮盐的分解，受到液化有毒废水的影响。对于氟硼酸盐而言，4个氟原子也只使用1个氟原子进入产物中，3个氟原子进入废水中。对于非限制的示例性文献，我们参考：http://orgsyn.org/demo.aspx？prep＝CX2P0295和 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cber.19270600539 。

Schiemann反应(也称为Balz-Schiemann反应)是一种化学反应，其中，伯芳香胺通过重氮四氟硼酸盐中间体转化为芳基氟化物。重氮中间体的热分解和光分解均通过芳烃阳离子进行，这两种分解途径的等量产物比证明了这一点。以德国化学家Günther Schiemann和Günther Balz命名，这种反应是生产氟代苯和一些相关衍生物(包括4-氟代苯甲酸)的首选途径。反应式如下：

该反应类似于Sandmeyer反应，其将重氮盐转化为其它芳基卤化物。其它抗衡离子已被用来代替四氟硼酸盐，例如六氟磷酸盐(PF₆^-)和六氟锑酸盐(SbF₆^-)，对于一些底物而言产率提高。重氮盐的大规模热分解具有潜在的爆炸性，为这种反应类型带来了另一个缺点。

Sandmeyer反应是用于由芳基重氮盐合成芳基卤化物的化学反应。它是自由基亲核芳香取代的一个实例。Sandmeyer反应提供了一种方法，通过该方法可以对苯进行独特的转化，例如卤化、氰化、三氟甲基化和羟基化。反应式如下：