含氟有机中间体合成及应用分析

来源:用户上传      作者: 齐海燕

　　摘 要：该文首先简要介绍含氟有机中间体的发展现状，及其苯系列化合物、甲苯系列化合物、脂肪族氟化物和杂环化合物四类含氟有机中间体中部分产品的合成及应用，然后描述我国含氟有机中间体发展中存在的问题并提出建议，以期更好地促进其发展。
　　关键词：含氟有机中间体 合成 甲苯
　　中图分类号：TQ223 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（a）-0096-01
　　我国的萤石储量多，约占世界总量的三分之一，就为有机氟化工业提供了丰富的原料，上溯到上个世纪70年代，我国的含氟有机中间体的开发相继进行，并不断取得进步，到现在开发出的数百个品种中，有一半以上的产品已远销海外。
　　1 含氟有机中间体
　　有机氟化合物的化学稳定性和生理活性明显高于别的化合物，并且具备较强的脂溶性和疏水性，经研发验证使用的含氟医药和农药在性能上相比其他产品毒性更低、药效更高、代谢能力更强，因此被广泛的应用于医药和农药的制造等领域，除此之外，在一些其他的领域，如合成的含氟染料、含氟表面活性剂等，以及织物整理剂、涂料等的开发应用中更可以看到氟活跃的身影。目前，人们广泛使用的分类是把含氟有机中间体分成四大系列，即苯系列化合物、甲苯系列化合物、脂肪族氟化物和杂环化合物。含氟有机中间体在国内的生产有80～100种，因为众多产品的合成路线具有多样化的特点，所以在研究含氟有机中间体的合成及应用时主要就四大系列含氟有机中间体的部分产品的合成技术及应用进行简要介绍。
　　2 含氟有机中间体的合成及应用
　　2.1 苯系列中间体
　　对苯经过不同处理能够合成多种含氟中间体，是国内主要生产的系列品种。人们主要使用的方法有：重氮化、卤素交换法、还原氟化法、直接氟化法等。其主要产品有：氟苯、间二氟苯、2，4-二氯氟苯、2，6-二氯氟苯、邻、对氟苯胺、3-氯-4-氟苯胺、2，4-二氟苯胺、对氟苯酚、邻氟苯酚等，主要应用于农药和医药及大量含氟精细化工中间体。
　　合成间二氟苯的办法就比较多，例如：间苯二胺法、间硝基苯胺法，间二氟苯被人们主要用于合成氟苯水杨酸和抗真菌药物氟康唑，经过多次验证氟康唑的使用效果好，有着良好的抗真菌作用。合成2，4-二氯氟苯的方法有邻二氯苯法和对硝基氯苯法等，对硝基氯苯经过对氟硝基苯、3-氯-4-氟硝基苯得到产品。2，4-二氯氟苯主要的应用领域是合成喹酮类药如环丙沙星、氟氧沙星等，环丙沙星全球年销售额在10亿美元以上，仅2001年我国生产的环丙沙星的净出口量达到400t以上。另外继续对其进行开发，可以衍生其他的药物如新型喹诺酮类抗菌素格帕沙星等。近年来我国合成的2，4-二氟氯苯数量多，至2004年产量约为4 000t，其中出口的约为50%。合成对氟苯酚的工艺主要是以对氟苯胺为原料，加入酸性介质产生重氮化反应，得到重氮盐溶液，然后再加热水解。利用对氟苯酚可以合成多种含氟杀虫剂、除草剂和杀藻剂，在医药工业中用于合成头孢菌素，另外还可以合成新型液晶材料，年生产能力超多400t。
　　2.2 甲笨系列中间体
　　对甲苯及其衍生物进行开发，能够得到多种含氟甲苯及其下游产品，如果对甲苯及其衍生物经过溴化处理，再与氟化剂进行反应，便可以合成三氟甲基苯系列产品，其中三氟甲基基团能够明显增强有机物的极性、稳定性和亲油性，在促进品种系列化、增强性能的优异性、提高功能的高效化等方面发挥重要作用，而广泛投入到医药、农药和新型功能高分子材料的使用中。对甲苯及其衍生物的后续开发还可以得到含氟芳香醛、酸、酮。
　　部分产品如2，6-二氟苯甲醛，是把2，6-二氯苯甲醛进行氟化制得。2，6-二氟苯甲醛是常见的医药、农药、染料中间体，可以合成农药氟螨嗪，2005年国内需求量加出口国外的约200t。
　　2.3 脂肪族含氟中间体
　　脂肪族含氟中间体的应用主要集中于制造新型含氟材料、含氟表面活性剂等产品，也有少部分被用来合成医药、农药等精细化学品。
　　例如四氟丙酸钠，一是可以通过经过调聚、氧化中和四氟乙烯和甲醇而得，二是在水和水溶性有机溶剂组成的反应体系中加入四氟乙烯与氰化钠进行亲核加成反应，然后通过加入到碱性介质中进行分解得到。四氟丙酸钠本身就是性能优良的除草剂，是一种高效、低毒、环保型除草剂，另外还可以合成不破坏环境的高效清洗剂八氟丁烷。
　　2.4 杂环含氟化合物
　　杂环化合物与氟原子的结合可以使杂环化合物的生物活性更加强大，应用领域主要是新型农药、医药中间体的开发。
　　如5-氟尿嘧啶，把氟乙酸乙酯经过缩合、环合、水解便可得到。该品能与酶牢固的结合，代替肿瘤核酸的重要前体尿嘧啶掺入RNA，阻断和抑制DNA的合成，从而得以治疗肿瘤，主要合成治疗抗肿瘤药物卡莫氟等。
　　3 含氟有机中间体发展中存在的问题及解决建议
　　虽然目前国内含氟有机中间体主要产品的合成及应用发展迅速，但是由于发展还不全面，需要企业不断进行改善，主要方面有：一是不合理的产品结构，目前国内的很多企业主要集中开发传统的含氟有机中间体，而对于结构复杂的需要更发达技术支持的新型含氟有机中间体研发缓慢；二是企业的生产规模小，产品种类单一、企业间与企业内部布局分散，产品只局限于所接受的外贸订单的种类与数量，只生产1～2个产品，不具有较强的竞争力；三是我国的一些含氟精细化学品种类缺少自主知识产权，并且大部分产品仅限出口，不知道产品售出后国外的使用方法，不利于进行下游产品的了解与后续开发；四是污染严重，由于一些产品所采用的技术比较落后，造成产品的产出过程及之后的废水处理中效率不高，大量的废水严重污染环境。
　　针对存在的问题，该文提出一些建议，一是寻求政府等有关部门的帮助，服从政府的整体规划，促成含氟有机中间体及含氟精细化学品生产基地的统一建立，扩大基础原料的规模，研发系列产品，提高附加值，开拓国内市场，增强企业实力；二是优化产品结构，创新传统产品的生产技术，高效率科学地利用衍生品和下游产品，开发拥有自主知识产权的含氟精细化学品；三是加强环境治理，减少环境污染，采用先进的废水处理技术，加强末端治理，改进合成路线，开发先进的清洁合成技术，提高水的利用效率。
　　4 结语
　　由于含氟有机中间体具有独特的稳定性和生理活性，合成的含氟药物以及含氟农药在治疗疾病和农业的发展中均发挥着独特的功效，企业只要在未来的发展中不断革新技术，改善工艺环境并注意保护环境，一定可以让含氟有机中间体的发展前景更加光明，有力地促进人类健康，加快农业建设等。
　　参考文献
　　[1] 梁诚.含氟中间体的生产与开发[J].精细与专用化学品，2005（21）：5-9.
　　[2] 钟光祥，许宏洲，吴旭晴.含氟药物及其中间体述评[J].浙江化工，1995（4）：3-5.
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