405-04-9 / 3-氟-4-羥基苯腈的制備

背景及概述

3-氟-4-羥基苯腈中文別名：2-氟-4-腈基苯酚，英文名稱：3-Fluoro-4-hydroxybenzonitrile，CAS號(hào)：405-04-9，分子式：C7H4FNO，分子量：137.111，密度：1.35g/cm3，沸點(diǎn)：225.6ºC at 760mmHg，熔點(diǎn)：133-135°C。是一種重要的有機(jī)中間體，主要用于制備醫(yī)藥和農(nóng)藥，在染料、工程塑料和感光材料的制造過程中有著廣泛的應(yīng)用。

制備

傳統(tǒng)合成取代羥基苯腈的方法有氨氧化法、相轉(zhuǎn)移催化合成法或苯甲酸氨化等。這些方法存在著反應(yīng)路線長、污染大等缺點(diǎn)，收率低。如3-氟-4-羥基苯甲酸法經(jīng)氨化一步反應(yīng)制備3-氟-4-羥基苯腈；3-氟-4-羥基苯進(jìn)行氨氧化制得；3-氟-4-羥基苯甲醛法和鹽酸羥胺反應(yīng)制得，亦可由4-羥基苯腈為起始物料，經(jīng)氟代反應(yīng)制備[1]。3-氟-4-羥基苯腈制備反應(yīng)式如下圖：

圖1 3-氟-4-羥基苯腈制備反應(yīng)式

實(shí)驗(yàn)操作：

在裝有溫度計(jì)、冷凝管和電攪拌的三口燒瓶中加入一定物質(zhì)的量比的3-氟-4-羥基苯甲醛與鹽酸羥胺，加熱保持70~75℃，反應(yīng)30min，然后慢慢滴加20(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸鈉水溶液攪拌，有氣泡產(chǎn)生(可用石灰水檢驗(yàn))。待反應(yīng)變緩，調(diào)節(jié)pH到8～9，停止滴加碳酸鈉水溶液。繼續(xù)攪拌，有淡紅色沉淀出現(xiàn)，靜置，直至淡紅色逐漸變成乳白色。濾出沉淀物，用水洗滌2～3次，晾干，得乳白色固體粉末3-氟-4-羥基苯甲醛肟，稱重待用。將3-氟-4-羥基苯甲醛肟與醋酸酐按一定物質(zhì)的量的比加入到三口瓶中，加熱至110～120℃，反應(yīng)3h，反應(yīng)液呈淺橘黃色液體，冷卻降溫，靜置，有白色晶體出現(xiàn)。抽濾，得到晶體，用酒精溶解，熱過濾除去不溶物，濾液用水萃取分離，得潔凈的無色針狀晶體，低溫烘干，得3-氟-4-羥基苯腈。通過對(duì)3-氟-4-羥基苯甲醛肟與酸酐的脫水反應(yīng)分析以及實(shí)驗(yàn)階段的摸索，考慮反應(yīng)溫度、物料配比、反應(yīng)時(shí)間等因素的影響，即物料配比為(醛肟)：(酸酐)-1.0：1.4，反應(yīng)溫度為110～120℃，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，為最佳反應(yīng)條件。

參考文獻(xiàn)

[1]盧業(yè)麗，等相轉(zhuǎn)移催化法合成2，6-二氟苯甲腈[J]農(nóng)藥，1998，37(7)：14-15．