基本描述

4-氯-3-氟苯甲酸的CAS號是403-17-8，分子式是C7H4ClFO2，分子量為174.56。熔點是190-192°C，沸點是290.9±20.0°C(Predicted)，密度是1.477±0.06g/cm3(Predicted)以及酸度系數(shù)(pKa)是3.63±0.10(Predicted)。4-氯-3-氟苯甲酸易溶于甲醇和二甲基亞砜。4-氯-3-氟苯甲酸是一種重要的精細化工中間體，可用于醫(yī)藥產(chǎn)品、生物工程、活性染料、聚酯化合物及農(nóng)藥等的合成[1-2]。

圖1 4-氯-3-氟苯甲酸的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 4-氯-3-氟苯甲酸的合成路線[3]。

將亞氯酸鈉（17g）在冰冷卻下分批加入到由4-氯-3-氟苯甲醛（10g）、氨基磺酸（18g）、叔丁醇（50ml）和水（50ml組成的混合溶液中，并將混合物攪拌4天，同時將系統(tǒng)溫度逐漸升高至室溫。用乙酸乙酯稀釋反應(yīng)混合物，用水、1N鹽酸和飽和氯化鈉水溶液洗滌。用無水硫酸鈉干燥所得有機層，減壓蒸餾出溶劑后，將所得殘余物從二異丙醚和己烷的混合溶劑中重結(jié)晶，得到標題化合物4-氯-3-氟苯甲酸（11.2g）。1H-NMR（DMSO-D6）δ：7.72（1H，dt，J=8.3，1.5Hz），7.77（1H、dt，J=8.2，1.6Hz），7.82（1H，dt、J=9.7，1.5 Hz），13.45（1H,s）。合成路線圖如圖2所示。

圖3 4-氯-3-氟苯甲酸的合成路線[4]。

在O2氣氛下，將反應(yīng)物（0.1mmol，9.2mg）、CeCl3（5mol%，1.2mg），CCl3CH2OH（20mol%，20μL（1M CH3CN溶液））、CH3CN（2ml）添加到帶有攪拌棒的25ml石英玻璃管中。將管垂直于400 nm LED燈（10 W）。在60°C下，在藍光照射下攪拌混合物48小時。如薄層色譜所示，反應(yīng)完成。加入乙酸乙酯和水提取三次。減壓濃縮有機相得到4-氯-3-氟苯甲酸。合成路線圖如圖3所示。

圖4 4-氯-3-氟苯甲酸的合成路線[5]。

向反應(yīng)釜中加入式（X)化合物和氯化亞砜，然后加入DMF，攪拌升溫至70°C反應(yīng)1.5h， 反應(yīng)完成后降至室溫，旋干后用氯仿溶解，降溫至5 °C滴加30%氨水，滴加完成后穩(wěn)定30min， 分層，取有機相加干燥劑，過濾，濾液旋干，然后加入三氯氧磷，攪拌升溫至70°C反應(yīng)1.5h， 然后降溫至15°C旋干，加入二乙醚與水的混合液，降溫至10°C并攪拌30min，分層取有機相，用飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌，然后加入干燥劑，過濾，旋干，得到4-氯-3-氟苯甲酸。合成路線圖如圖4所示。

應(yīng)用

4-氯-3-氟苯甲酸是重要的精細化工中間體，由于其分子結(jié)構(gòu)中活性位點較多，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、生物工程、聚酯化合物等的合成[6-7]。我國從20世紀80年代開始研究開發(fā) 4-氯-3-氟苯甲酸，除農(nóng)藥領(lǐng)域有所應(yīng)用外，醫(yī)藥等其他領(lǐng)域均處于起步階段，且生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)能低。隨著精細化工產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，4-氯-3-氟苯甲酸作為新型產(chǎn)品，應(yīng)用范圍不斷擴大，需求量逐年增長，市場缺口越來越大。因此，開發(fā)并優(yōu)化4-氯-3-氟苯甲酸的合成工藝，提高產(chǎn)能具有重要意義[8-9]。此外，在新型活性染料開發(fā)過程中，染料的提升力，耐水洗牢度一直是研究的重點和難點。4-氯-3-氟苯甲酸分子結(jié)構(gòu)中含有強大的吸電子基團，為分子提供了良好的偶合活性，可以作為偶氮染料的一種偶合組分，在合成活性染料方面有全新的應(yīng)用[10]。4-氯-3-氟苯甲酸還可用于合成具有三腳架構(gòu)型的多吡啶類化合物以及高度支化聚合物等，在特殊功能材料等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。具有三腳架構(gòu)型的多吡啶類化合物通過氮的配位鍵、氫鍵、芳環(huán)與金屬離子配位構(gòu)建出結(jié)構(gòu)新穎的配合物[11-12]。此外，該類化合物的側(cè)鏈可自由翻轉(zhuǎn)形成大小合適的空腔，能夠與不同的客體結(jié)合，從而可以制備出具有特殊性能的功能材料[13]。

參考文獻

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