研究背景
在有機(jī)分子中引入含氟的基團(tuán)，改變含氟有機(jī)化合物的電效應(yīng)和模擬效應(yīng)，使得該類化合物表現(xiàn)出極低的表面能、高的化學(xué)穩(wěn)定性和憎油憎水性，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、染料、有機(jī)合成以及其它精細(xì)化工產(chǎn)品。在此之中，苯硼酸類化合物又因其無(wú)毒無(wú)害、不易潮解、反應(yīng)活性較高、綠色環(huán)保等特性，在有機(jī)合成中占據(jù)重要地位[1]。2,5-二氟苯硼酸的分子式為C6H5BF2O2，分子量為157.91，常溫常壓下表現(xiàn)為白色至淡黃色粉末。其作為典型的苯硼酸類化合物，在生物、精細(xì)化工、高分子材料等科研領(lǐng)域均有潛在應(yīng)用價(jià)值[1]。
合成工藝
氬氣環(huán)境下，以1-溴-2,5-二氟苯和硼酸三異丙酯為反應(yīng)原料，二者混合，保持反應(yīng)體系溫度于-90℃30分鐘，然后向體系中緩慢滴加正丁基鋰，向體系中加入少許冷四氫呋喃稀釋反應(yīng)混合物。保持低溫，攪拌1小時(shí)，升溫至-10℃繼續(xù)反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束，加入鹽酸水溶液淬滅反應(yīng)。后續(xù)進(jìn)行萃取，分液，干燥等處理過(guò)程，過(guò)濾收集沉淀物即為目標(biāo)化合物2,5-二氟苯硼酸[2]。
應(yīng)用研究
從鹵代苯硼酸（如2,5-二氟苯硼酸）出發(fā)，在甲苯或庚烷中加熱回流脫水后形成三聚體，隨后該三聚體與二甲基甲酰胺混合，低溫下滴加入正丁基鋰一鍋法反應(yīng)后鹽酸水解，重結(jié)晶可得到醛基苯硼酸。該方法操作簡(jiǎn)便，避免了常規(guī)工藝需要醛基保護(hù)后分離中間體的過(guò)程，普適性強(qiáng)，鄰，間和對(duì)位醛基苯硼酸都能取得良好的收率，有利于放大生產(chǎn)[3]。
材料制備方面，含氟苯硼酸（如2,5-二氟苯硼酸）在以PdCl2的催化作用下與對(duì)溴苯酚偶聯(lián)制得含氟聯(lián)苯酚，通過(guò)與烷基苯甲酰氯的反應(yīng)制備得到三環(huán)含氟聯(lián)苯酚酯類液晶，總收率大于30%，液相色譜測(cè)定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于98%。目標(biāo)化合物經(jīng)IR，1H NMR，MS確認(rèn)分子結(jié)構(gòu)。DSC分析表明，該類化合物有較高的清亮點(diǎn)(209℃)和寬的介晶相溫度范圍(98℃)。
參考文獻(xiàn)
[1]郭理云.五氟乙基苯硼酸類化合物的合成研究[D].貴州大學(xué).
[2] Elbert, Sven M. et al Chemistry - A European Journal, 24(44), 11438-11443; 2018.
[3]冷延國(guó),桂遷,張進(jìn).一種制備醛基苯硼酸的方法:CN201510321210.5[P].CN105037408B.
[4]蔣玉仁,柴茉秀.含氟聯(lián)苯酚酯類液晶材料的合成[J].精細(xì)化工, 2009(9):4.DOI:10.3321/j.issn:1003-5214.2009.09.004.