1-(4-氟苯基)-2-(反式-4-烷基环己基)-乙酮的合成工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的涉及化工合成技术领域，特别涉及1-(4-氟苯基)-2-(反式-4-烷基环己 基)_乙酮的合成工艺。
【背景技术】
[0002] 1-(4_氟苯基)-2_(反式-4-烷基环己基)_乙酮是向列型液晶材料的重要中间体， 其成本的高低显著影响了液晶材料的经济性，为此，国内外从事液晶领域研究的相关学者 给予了极大的关注。
[0003] 文献，液晶材料4-[2_(反-4-丙基环己基）]乙基氟苯的全合成研究，丁晓琴等，有 机化学，24(11) ,1478-1481，报道了 1-(4_氟苯基)-2-(反式-4-丙基环己基)-乙酮的合成路 线。它是以反式-4-丙基-1-(羟甲基)环己烷为原料，经过硫酸催化的溴代反应生成反式-4-丙基-1-(溴甲基)环己烷，再经氰化钾取代反应生成反式-4-丙基-1-(氰基甲基)环己烷，接 着将氰基水解成羧酸，再将羧酸制成酰氯后，与氟苯进行付克酰基化反应合成目标化合物 的。该工艺过程为：
[0005] 从上述工艺过程观察，不难发现其难以克服的缺陷：
[0006] 第一步反应以溴化氢取代羟基的反应，是一个平衡进行的化学反应，受其平衡常 数限制，转化率不会高，只能达到文献值所报道的74%。因原料本身的价值较贵，其经济性 难以满足人们的期望。
[0007] 第二步反应以溴代烷为原料，在进行氰基取代反应时，需要选择另一反应体系，而 不能在同一溶剂体系内进行，故两步反应必须分步进行，同时要求对中间体溴化物进行提 纯，因而免不了付出原料分离过程(既蒸馏过程)所带来的损失。
[0008] 第三步反应是氰基水解成羧基的反应，因产物极性加大且水溶性加大，致使其回 收率降低。文献中给出的67%，很难提高回收率。
[0009] 第四步反应是羧酸转化成酰氯的反应，过程中有等摩尔SOdraci产生，吸收废气 及废水处理过程又显著增加环境保护费用。
[0010] 第五步反应是酰氯与氟苯的酰基化反应，不可避免地有部分邻位副产物生成。这 就必然在分离过程中付出代价。
[0011]由上述五步反应的工艺特点所决定，此工艺存在着工艺路线长、总收率低 (30.2 % )、工艺过程复杂、操作成本高等若干缺陷。
【发明内容】
[0012] 为克服原有工艺的缺陷，本发明提供一种新的合成1-(4_氟苯基)-2_(反式-4-烷 基环己基)_乙酮的工艺，以反式-4-烷基-1-(羟甲基)环己烷为原料，先与对甲基苯磺酰氯 反应生成中间体-反式-4-烷基环己烷基-1-亚甲基的对甲苯磺酸酯，不经分离直接加入氰 化钾取代苯磺酸根生成反式-4-烷基-1-(氰基甲基)环己烷，最后与对氟苯基溴化镁的四氢 呋喃溶液反应，经水解制备-1 _(4-氟苯基)-2-(反式-4-烷基环己基)-乙酮。
[0013] 1-(4-氟苯基)-2-(反式-4-烷基环己基)-乙酮的合成工艺，其特征包括两个步骤：
[0014] (1)以反式-4-烷基-1-(羟甲基)环己烷、取代磺酰氯为原料，在碱性缚酸剂存在条 件下于醚类溶剂中进行磺酰化反应，再加入氰化物取代磺酸基进行氰化反应，经分离提纯 (可采用常规的分离方法)得到反式-4-烷基-1-(氰基甲基)环己烷；
[0015] (2)将对氟苯基溴化镁的四氢呋喃溶液于20-50°C温度下滴入反式-4-烷基-1-(氰 基甲基)环己烷的四氢呋喃无水溶液中进行氰基的加成反应;再于室温条件下加入盐酸进 行水解反应，经分离(可采用常规的分离方法)提纯得到1-(4_氟苯基)-2-(反式-4-烷基环 己基)-乙酮。
[0016] 步骤(2)的合成路线是对氟苯基溴化镁与氰基进行的加成、水解反应。
[0017] 作为优选的技术方案，所述工艺反应中，醚类溶剂的量为反式-4-烷基-1-(羟甲 基)环己烷的6-10倍(体积重量比，ml/g);所述对氟苯基溴化镁的四氢呋喃溶液的浓度为 lmol/L;反式-4-烷基-1-(羟甲基)环己烷、取代磺酰氯、碱性缚酸剂、氰化物、对氟苯基溴化 镁的加入量的摩尔比为12~14:13~15:13~16:15~17:14~16;所述反式-4-烷基-1-(氰 基甲基)环己烷的四氢呋喃无水溶液中反式-4-烷基-1-(氰基甲基)环己烷与四氢呋喃的重 量体积比（g/ml)为1:4.5-5.5;所述盐酸的浓度为10-30 %，盐酸的加入量为反式-4-烷基-1_(氰基甲基)环己烷的摩尔量的3-4倍。
[0018] 作为优选的技术方案，所述工艺反应中反式-4-烷基-1-(羟甲基）环己烷、取代磺 酰氯、碱性缚酸剂、氰化物、对氟苯基溴化镁的加入量的摩尔比为13:14:14.5:16:15。
[0019] 作为优选的技术方案，所述步骤(1)中磺酰化的反应条件为-10至50°C反应10分钟 以上，优选先低温后高温的程序升温方式;所述步骤（1)中氰化物取代反应的反应条件为 20-50°C反应5小时以上，同样优选先低温后高温的程序升温方式。
[0020] 作为优选的技术方案，所述步骤(2)的氰基加成反应条件为0-60°C反应10分钟以 上，优选30-40°C反应30-60分钟。
[0021]作为优选的技术方案，步骤⑴所述烷基为3-5个碳原子的正构烷烃。
[0022]作为优选的技术方案，步骤⑴所述取代磺酰氯为对甲基苯磺酰氯或甲基磺酰氯。 [0023]作为优选的技术方案，步骤⑴所述碱性缚酸剂为氢化钠、碳酸钾、碳酸钠、三乙胺、 二乙基异丙胺、三丁胺、吡啶中的至少一种。
[0024]作为优选的技术方案，步骤⑴所述醚类溶剂为四氢呋喃、二乙氧基甲烷、乙醚中的 其中一种。
[0025]作为优选的技术方案，步骤⑴所述氰化物为氰化钾或氰化钠。
[0026]本发明提供的合成工艺路线，以烷基为丙基为例，反应过程为：
[0028] 在上述反应过程中，醇与对甲基苯磺酰氯的反应及氰基与苯磺酸酯的反应是在同 一反应设备中采用一锅法先后定量完成的，因而收率极高;腈基与格氏试剂的反应及其水 解反应也是在同一反应设备中采用一锅法高收率完成的，既无异构体生成又无连串副产 物，因而收率比较高。
[0029] 在上述反应过程中，磺酸酯的生成与氰基取代是在同一反应釜内先后进行的准一 步反应，腈基与格氏试剂反应生成亚胺负离子及其水解也是在同一反应釜内先后进行准一 步反应，工艺过程显著地简化了。
[0030] 综合如上特点，本发明具有工艺路线短、副反应少、收率高、分离提纯容易、操作费 用低等显著的技术经济优势。
【具体实施方式】
[0031] 下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以 任何方式限制本发明。
[0032] 实施例1
[0033] 反式-4-丙基-1-(氰基甲基)环己烷的制备
[0034]在装有搅拌器、温度计和氮气保护系统的250ml圆底四口烧瓶中，加入溶剂四氢呋 喃1001111，反式-4-丙基-1-(羟甲基）环己烷20.58(99.0%，130111111〇1