相转移催化合成3,4―二氟苯腈的研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。相转移催化合成3,4―二氟苯腈的研究　　摘要：以3，4-二氯苯腈为原料，采用相转移催化合成了3，4-二氟苯腈。考察了不同相转移催化剂、物质的量比、温度、水对反应的影响。结果表明，双-亚甲基）-氯化亚铵盐为最优催化剂，反应体系水含量控制在%以下，在投料比为n∶n∶n=1：3：，140℃反应3h，190℃反应5h，3，4-二氯苯腈转化率为99%，产物3，4-二氟

2、苯腈的收率为81%，纯度为99%；相比于先前的报道，本工艺使用新颖的N-烷基共轭季铵盐催化剂，采用分段升温法，明显降低了反应温度，缩短了反应时间，有效减少了脱卤、聚合、焦化等副反应的产生，进一步提高了3，4-二氟苯腈的收率。　　关键词：3，4-二氯苯腈；3，4-二氟苯腈；相转移催化；氟化钾　　中图分类号：TQ242文献标志码：A　　文章编号：0367--0047-04　　3，4-二氟苯腈可用于合成多种医药、染料、液晶材料的中间体，也是选择性除草剂氰氟草酯的重要中间体。氰氟草酯是用于水稻的选择性除草剂，对移栽和直播水稻均相当安全，是国

3、际上公认的优良的水稻除草剂。随着氰氟草酯的专利过期，国内氰氟草酯生产得到了快速发展，极大推动了3，4-二氟苯腈的市场需求。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　文献报道3，4-二氟苯腈的合成路线较多，其中最具

4、经济性的路线是采用3，4-二氯苯腈为原料，通过卤素交换法氟化合成。该路线一般以氟化钾为氟化试剂，在高沸点非质子极性溶剂、相转移催化剂存在下进行高温氟化反应，反应式如下：　　由于氰基的吸电性，使苯环的邻对位氯原子比较容易氟化，但间位取代氯原子呈现惰性，难以活化氟代。而一般市售相转移催化剂催化活性低、高温热稳定性差，导致这一氟化反应过程温度高、耗时长，且反应体系聚合、脱卤、焦化现象严重，收率低，生产过程能耗高，污染严重。　　因此，设计合成一种热稳定性好、活性高的相转移催化剂，并对3，4-二氟苯腈的合成工艺进行改进是我们的研究重点。本文以

5、3，4-二氯苯腈为起始原料，通过相转移催化合成3，4-二氟苯腈，考察了不同的相转移催化剂、投料比、体系水含量对反应的影响。　　1实验部分　　试剂与仪器为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　3，4-二氯苯腈、1

6、，3-二甲基-2-咪唑啉酮、喷雾干燥氟化钾均为工业级；四丁基氯化铵、四苯基溴化膦、18-冠-6醚、聚乙二醇-1000、甲苯、环己烷均为分析级；双-亚甲基）一氯化亚铵盐为自制，制备方法参照文献。S212系列电子恒速搅拌器；DL31型全自动卡尔费休水分测定仪称重设备系统有限公司）；7890A型气相色谱仪）；6890-5973GC/MS型气质联用仪）；WP-400SY型核磁共振仪。　　买验方法　　在带有机械搅拌和回流分水装置的2L三口烧瓶中加入3，4-氯苯腈300g，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮900g，环己烷120g，升温至回流，待分水

7、器无水分出后，加入喷雾干燥氟化钾300g，催化剂43g，升温至140℃反应3h后，取样，继续升温至190℃反应5h，取样。反应样品过滤后用气相色谱分析。　　将全部滤液转移至减压精馏塔中，控制真空度-～-MPa，塔釜温度130～150℃，塔顶收集90～105℃的馏分，气相色谱分析纯度，计算收率。　　2结果与讨论　　相转移催化剂对反应的影响为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学

8、点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　研究表明，在卤交换法合成含氟芳香族化合物的过程中加入一定量的相转移