基本信息
中文名：二氟苯甲酸 中文別名：2,4-二氟苯甲酸及其衍生物;二氟苯甲酸；英文名稱：2,4-Difluorobenzoicacid
英文別名：2,4-Difluorobenzoic;2,4-Difluorobenzoicacidandthederivatives;2,4-Difluorobenzoicacid;2,4-Difluorobenzoicacidandthederivatives;
CASNo.：1583-58-0EINECS號：216-430-9分子式：C7H4F2O2分子量：158.1；熔點：186-190℃沸點：239.5°Cat760mmHg閃光點：98.6°
CInchi：InChI=1/C7H4F2O2/c8-4-1-2-5(7(10)11)6(9)3-4/h1-3H,(H,10,11)
密度：1.432g/cm3水溶性：SOLUBLE外觀：白色至淡黃色晶體粉末
儲存條件
儲存於緊閉密封的容器中。儲存於陰涼、乾燥、通風良好的區域，遠離不相容的物質。
製備方法
傳統工藝
2,4－二氟苯甲酸是抗真菌藥氟康唑的重要中間體，文獻報導它的主要合成方法是以間二硝基苯為主要原料，經還原、重氮化、氟代、醯化、再氧化五步反應來完成；另外也有以甲苯為原料，經硝化、氧化、再氟代來完成的。但經實驗，第二種方法在硝化過程中產物複雜，得到的2,4－二硝化產物含量低，氟代的轉化率也不夠理想。據此，我們對第二種方法的製備工藝進行了改進，方法是以鄰硝基甲苯為原料，然後硝化、氧化、再氟代三步合成2,4－二氟苯甲酸，而且在氟代一步使用相轉移催化劑聚乙二醇1500，使收率明顯提高，用反應式表示如下。
改進工藝
2,4-二氟苯甲酸是一種重要的藥物、農藥中間體,同時也可以用於液晶材料,具有價值高、市場前景好的優點。但目前國內對2,4-二氟苯甲酸的傳統合成工藝,通常採用重鉻酸鹽為氧化劑,需要經氧化,氟化兩步進行合成,且該工藝體系中重鉻酸鹽毒性巨大,對環境污染嚴重,收率偏低。因此,本課題的目的,就是針對其缺點對2,4-二氟苯甲酸的合成工藝進行改進,最佳化,尋找生產工藝簡單,對環境友好,收率高,成本低的工藝路線。
本課題主要進行了如下三方面內容研究工作:
(1)改進傳統的以2,4-二硝基甲苯為原料經氧化、氟化兩步合成2,4-二氟苯甲酸的工藝,採用高錳酸鉀代替重鉻酸鹽作為氧化劑,氟化鉀作為氟化劑,以相轉移催化法進行合成,探討了相轉移催化機理,並利用正交實驗最佳化其合成工藝;
(2)本課題提出以2,4-二氯苯甲酸為原料,經氟化一步合成2,4-二氟苯甲酸的新方法,催化劑採用聚乙二醇代替季銨鹽,探討了鹵素交換氟化的反應機理,通過正交實驗得出了最佳合成工藝。
(3)套用現代分析儀器氣相色譜、傅立葉變換紅外光譜、質譜,對目標產物2,4-二氟苯甲酸的含量與結構進行分析。
經以上研究得出:
(1)以2,4-二硝基甲苯為原料的傳統工藝,經最佳化後,避免了毒性巨大的重鉻酸鹽,對環境友好,總收率為65.6%,高於文獻所報導的60.6%的收率。
(2)以2,4-二氯苯甲酸為原料,經氟化一步合成2,4-二氟苯甲酸的新工藝,縮短了反應工藝,以大眾化的聚乙二醇代替價格昂貴的季銨鹽,降低了生產成本,收率為69.9%,進一步提高了反應收率。本課題所研究的以2,4-二氯苯甲酸為原料的2,4-二氟苯甲酸的合成路線,工藝簡單,較以2,4-二硝基甲苯為原料的合成路線短,收率高,成本低,是比較理想的合成路線;通過實驗確定的工藝條件對工業化生產有重要的指導意義。
計算化學數據
分子量:158.102266[g/mol]
分子式:C7H4F2O2
疏水參數計算參考值（XlogP）:1.9
氫鍵供體數量:1
氫鍵受體數量:4
可旋轉化學鍵數量:1
準確質量:158.017936
同位素質量:158.017936
拓撲分子極性表面積（TPSA）:37.3
重原子數量:11
形式電荷:0
複雜度:161
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:0
不確定原子立構中心數量:0
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
共價鍵單元數量:1
功能3d受體數量:2
功能3d陰離子數量:1
功能3d環數量:1
有效轉子數量:1
構象異構體抽樣RMSD:0.4
CID構象異構體數量:2
