3828-49-7 / 2,3-二氟甲苯的應用

背景及概述^[1][2]

2,3-二氟甲苯可用作醫藥化工合成中間體。如果吸入2,3-二氟甲苯，請將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫；如果眼晴接觸，應分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應立即就醫。

應用^[1-3]

2,3-二氟甲苯可用作醫藥化工合成中間體。其應用舉例如下：

1. 2,3-二氟甲苯連續氧化制備2,3-二氟苯甲醛。2,3-二氟苯甲醛，分子式：C₇H₄F₂O，分子量：142.1，無色至淡黃色液體。沸點64～65 ℃，密度1.301g/ml，閃點是58℃，是醫藥、農藥、液晶材料中間體。有研究開發一種采用特殊結構的管式反應器將2,3-二氟甲苯連續氧化制備2,3-二氟苯甲醛的方法，按照下述步驟進行：(1)首先在室溫下，將底物2,3-二氟甲苯和羧酸溶劑以體積比1:1攪拌混合均勻，將氧化劑和羧酸溶劑以體積比1:1混合均勻，然后將金屬絡合物混合倒入2,3-二氟甲苯-羧酸溶液，將鈉鹽倒入雙氧水-羧酸溶液中；通過所需的反應時間，計算得出兩種物料的不同流速，分別經計量泵連續打入管式反應器中經預熱混合后進入反應區進行反應，反應溫度由外部循環換熱系統進行控制；(2)通過調節流速及計重的方法控制反應物料的摩爾比，通過改變管式反應器的管道內徑0.5～15mm，體積25～750ml來控制物料混合反應的停留時間60～2000s；在反應完成后，產物從反應器末端流出進入收集罐，產物精餾分離，未反應的2,3-二氟甲苯循環反應，產物2,3-二氟苯甲醛精餾純化后收集，其中目標產物2,3-二氟苯甲醛的收率可達5％～ 40％。本方法反應時間短，生產效率高，傳質、傳熱得到大大優化，反應過程更加穩定可控，實現2,3-二 氟甲苯連續氧化的穩定可控，降低副產物的生成。通過傳質傳熱過程的強化和工藝優化提高反應物料的有效利用率，進一步降低氧化劑及催化劑的使用量而且在反應過程中避免了 助催化劑的使用，從而有效節約生產成本進而改進現有的工業化生產方法。

2. 制備2，3-二氟苯乙酸。其工藝路線為以2，3-二氟甲苯為起始原料，通過光鹵化得到2，3-二氟芐鹵，再以羰基化反應直接從2，3-二氟芐鹵生成2，3-二氟苯乙酸。在光鹵化反應中采用氯氣或溴素為鹵化劑，溶劑可用四氯化碳或不用溶劑在紫外光源下直接反應。2，3-二氟芐氯與一氧化碳在催化劑的作用下進行羰基化反應直接生成2，3-二氟苯乙酸。路線反應步驟少，反應條件溫和，收率高，成本低，安全性好，易于工業化生產。避免嚴重安全隱患及污染，是一條有效的工業化綠色工藝路線。此工藝路線的開發，為更好的發展以含氟萘酚體為骨架的彩色液晶材料打下良好的基礎，對發展該系列下游產品國產化具有重要的戰略意義。

3. 2,3－二氟甲苯用作鋰離子電池防過充添加劑。鋰離子電池廣泛應用于各個領域，其安全問題已經成為人們關注的重點.由于三元材料在高電壓下的安全性能較差，故當鋰離子電池過充時，電池的電壓隨著極化增大而迅速上升，引發正極活性物質結構的不可逆變化以及電解液氧化分解，進而產生大量氣體、熱量，致使電池存在燃燒、爆炸等安全隱患。在早期研究的安全添加劑中，甲苯作為防過充添加劑，當電池充到4.5V時，會發生聚合反應，降低了充電電流，達到了防過充的效果.而在4.3V高電壓電池50次循環內，其容量迅速下降。其原因是由于在4.3V高電壓電池滿電狀態下，甲苯已開始分解，致使電池內阻增大，不適用于高電壓電池.為了解決這一問題，選用2,3－二氟甲苯作為鋰離子電池電解液的防過充添加劑，在甲苯上引入具有較強電負性氟原子的2,3－二氟甲苯，與甲苯相比，降低了HOMO和LUMO能量，從而使初始氧化電位提高了0.35V；含有2,3－二氟甲苯的電解液在高電壓三元正極材料鋰離子電池中，過充至4.85V時發生電聚合反應，形成了高阻抗特性的含氟聚合物膜，有效限制了充電電流，達到防過充效果；同時，2,3－二氟甲苯在4.4V高電壓三元材料電池中的室溫循環良好

主要參考資料

[1] CN201610972019.1一種2,3-二氟甲苯連續氧化制備2,3-二氟苯甲醛的方法

[2] CN200910096369.62，3-二氟苯乙酸合成的制備方法

[3] 2,3－二氟甲苯用作鋰離子電池防過充添加劑的研究