含氟苯酚、烷基环己基苯甲酸和丁烯醛缩二乙醇的合成研究

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本论文的主要内容分为两部分: 第一部分,针对目前液晶材料研究的热点:含氟液晶和环己烷类液晶,就其液晶材料中间体氟代苯酚和烷基环己基苯类化合物的合成进行研究。 氟代苯酚的合成研究:含氟取代苯酚是一类重要的精细化工中间体,在医药、农药等方面有重要用途,同时还是重要的液晶材料中间体,在开发含氟液晶方面应用价值极大。论文以2,4-二氟硝基苯为主要原料,研究了其与亲核试剂醇钠(甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、叔丁醇等)在不同溶剂中的反应情况,讨论了在几种代表性的溶剂——醇、四氢呋喃、苯、N,N-二甲基甲酰胺中亲核取代反应的情况,研究了温度、反应时间、亲核试剂、溶剂等条件对亲核取代反应的影响。同时探讨了在不同条件下,邻对位氟的离去活性,分别得到了3-氟-4-硝基苯甲醚、5-氟-2-硝基苯甲醚、2,4-二甲氧基硝基苯、以及与上述物质类似的苯乙醚、苯丙醚、氰基苯醚等。然后将所得到的含氟苯甲醚在三氯化铝催化剂作用下,苯作溶剂加热脱甲基化得到含氟苯酚,最终得到较为理想的研究结果。研究过程中将所得到的中间体和产物用氢谱、红外光谱等手段进行了表征。 烷基环己基苯甲酸的合成研究:主要研究了乙基环己基苯甲酸的合成,以乙酰氯、环己烯、苯为原料,三氯化铝为催化剂,合成乙酰基环己基苯(cis+trans),用水合肼、氢氧化钾、一缩二乙二醇经过高温加热还原羰基(Wolff-黄鸣龙还原),将所得到的乙基坏己基苯(cis+trans)用乙酰氯进行傅克酰基化得到乙基环己基苯乙酮(cis+trans),所得中间体经过处理之后直接得到反式产物,将反式异构体的乙酰基氧化得到反式烷基环己基苯甲酸。由于反应所得到的烷基环己基苯系列产物存在顺式和反式异构体,顺式异构体不具有液晶材料的特性,而大量顺式异构体的存在导致反应目的产物反式烷基环己基苯系列化合物产品质量差,收率较低,生产成本增大,而在以往的文献报道中较少涉及到顺式异构体的转化分离处理,关键技术较少报道,未见有文献对上述系列化合物通过核磁红外等手段进行细致分析,因此本论文主要讨论了乙基环己基苯系列化合物顺反异构体的转位之后简便的分离、鉴定手段,通过核磁共振、红外光谱等方式对化合物进行详细的分析表征。并简单讨论了各步合成中反应条件对反应的影响,最终确定了一条较佳的合成反式烷基环己基苯甲酸的工艺路线。 第二部分,3-丁烯醛缩二乙醇的制备。以烯丙基氯与金属镁反应制得烯丙基氯化镁,再与原甲酸三乙酯反应,合成了3-丁烯醛缩二乙醇,研究了反应条件对反应的影响,确定了反应的最佳工艺条件:在乙醚中,—10~—5℃,n(镁粉):n(烯丙基氯)=1.0∶1.0反应,制得了烯丙基氯化镁,收率80%;将烯丙基氯化镁与原甲酸三乙酯按摩尔比1∶1反应,回流6小时,用饱和氯化铵水溶液水解等后处理,蒸除乙醚后,再减压蒸馏,制备了3—丁烯醛缩二乙醇,收率75.6%,含量98%以上。产品经元素分析、核磁共振、红外光谱等进行了确认。
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