一种重氮化制备3,5‑二氟‑4‑氯硝基苯的方法技术

本发明专利技术属于有机化工技术领域，涉及一种3,5‑二氟‑4‑氯硝基苯化工中间体合成的方法，更具体地，涉及以2,4‑二氟‑3‑氯‑6‑硝基苯胺为原料，经重氮化去氨基一锅法合成得到了3,5‑二氟‑4‑氯硝基苯，反应收率达到90％。本发明专利技术的特点具有产品选择性高、工艺简单可控、生产成本低和三废量少等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化工
，涉及一种3,5-二氟-4-氯硝基苯化工中间体合成的方法，更具体地，涉及以2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺为原料，经重氮化去氨基一锅法合成得到了3,5-二氟-4-氯硝基苯，反应收率达到90％。本专利技术的特点具有产品选择性高、工艺简单可控、生产成本低和三废量少等优点。
技术介绍
3,5-二氟-4-氯硝基苯(CAS号：3828-41-9)，是一种重要的化工中间体，经过氟化、还原、重氮化溴化反应，制备得到3,4,5-三氟溴苯(CAS号：138526-69-9)，应用于液晶材料、农药以及药物领域。现有的重氮化去氨基还原主要分两步进行：先将芳胺在强酸、低温条件下与亚硝酸钠制成重氮液，再将重氮液滴加到还原体系加热还原，还原剂次亚磷酸、乙醇、甲醇、亚锡酸钠等。此工艺存在如下问题：(1)重氮化用酸量大，导致最终反应产生大量酸性废水；(2)此工艺适用于芳环上无取代基或有给电子基团或吸电子基团少的芳胺底物，有较高的选择性和收率，对于类似于2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺吸电子取代基过多的芳胺，制备的重氮液不稳定，存在安全风险，反应选择性差且收率低。综上所述，此工艺操作繁琐，设备要求高，同时存在环保和安全风险，难以实现由2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺大规模合成3,5-二氟-4-氯硝基苯。为此，本专利技术专利提供了一种高效重氮化去氨基还原制备3,5-二氟-4-氯硝基苯的制备方法，该制备方法的转化率高，副反应少，三废量少。
技术实现思路
一种重氮化去氨基还原制备3,5-二氟-4-氯硝基苯的制备方法，包括如下步骤：(1)将亚硝酸烷烃酯、催化剂和助剂加至有机溶剂中，并加热到设定温度，然后向其中滴加2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺溶液，滴加毕，保温反应数小时。(2)反应完全后，常压或减压蒸馏反应液，回收有机溶剂，得到3,5-二氟-4-氯硝基苯粗品，再通过减压蒸馏，得到高纯度的3,5-二氟-4-氯硝基苯。上述步骤(1)中，所述有机溶剂为叔丁醇、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、甲醇、1,4-二氧六环、四氢呋喃中的一种或多种的混合物。上述步骤(1)中，所述2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺的有机溶液质量浓度为5～50％，亚硝酸烷烃酯有机溶液的质量浓度为5～50％。上述步骤(1)中，所述亚硝酸烷烃酯为亚硝酸甲酯、亚硝酸乙酯、亚硝酸丙酯、亚硝酸异丙酯、亚硝酸丁酯、亚硝酸叔丁酯、亚硝酸异丁酯、亚硝酸戊酯、亚硝酸异戊酯的一种或多种的混合物。2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺/亚硝酸烷烃酯摩尔比为1/1～3。上述步骤(1)中，所述催化剂为铜粉、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、醋酸铜、氯化铜、硝酸铜、氧化铜、氧化亚铜的一种或多种的混合物。2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺/铜盐的摩尔比为1/0.05～0.25。上述步骤(1)中，所述助剂为硫化钠、亚硫酸钠、尿素、甲酰胺、葡萄糖、丁醛的一种或多种的混合物。2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺/助剂的摩尔比为1/1.5～3。上述步骤(1)中，所述反应温度为40～60℃，反应时间为1～10h。本专利技术解决了现有工艺技术酸性废水多，反应选择性差、收率低等问题，提出了一种操作简便，选择性及收率高的新的合成方法，其具备以下优点：(1)废水少，安全风险低。使用有机重氮化试剂原位生成重氮盐，避免使用大量酸，有效减少酸性废水量，同时避免了重氮盐储备过程中的安全风险；(2)产品选择性高。与常规的几种还原氢化反应方法区别在于，本专利技术中还原性助剂的加入有效地提高了反应体系的还原性，有利于将生成的重氮液及时原位还原氢化，有效地减少了重氮盐偶合、分解等副反应，使重氮化反应更加稳定地进行，比不加入助剂的条件下提高了最终的收率约10％。(3)工艺操作简单，设备无需耐酸，要求低、投入少，一锅法即可合成得到3,5-二氟-4-氯硝基苯，废水少，适合于未来的工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，而不是对本专利技术的进一步限定。除非另有说明，其中的“％”均为“质量％”。实施例150g2,4-二氟-3-氯硝基苯胺溶解在300gN,N-二甲基甲酰胺中，备用。向1000ml避光四口瓶中投入74g亚硝酸叔丁酯(mol比亚硝酸叔丁酯:2,4-二氟-3-氯硝基苯胺＝3：1)和300gN,N-二甲基甲酰胺，升温至60℃，开始滴加上述备用溶液。滴加毕保温至反应完全，减压蒸馏得得3,5-二氟-4-氯硝基苯粗品，再减压除焦得高纯3,5-二氟-4-氯硝基苯(纯度99％，收率60％)。实施例2在实施例1的基础上，向起始1000ml避光四口瓶中加入4.9g氯化亚铜(mol比氯化亚铜:2,4-二氟-3-氯硝基苯胺＝0.25：1)，其他条件不变，得高纯3,5-二氟-4-氯硝基苯(纯度99％，收率69％)。实施例3在实施例2的基础上，向起始1000ml避光四口瓶中加入助剂40g尿素(mol比尿素:2,4-二氟-3-氯硝基苯胺＝3：1)，其他条件不变，得高纯3,5-二氟-4-氯硝基苯(纯度99％，收率78％)。实施例4～8在实施例3的基础上，采用不同溶剂代替，低沸点溶剂用常压蒸馏回收，其它条件不变。所得结果如表1所示。表1不同溶剂对产品收率的影响实施例9～11在实施例8的基础上，采用不同助剂(mol比不变)代替，低沸点溶剂用常压蒸馏回收，其它条件不变。所得结果如表2所示。表2不同助剂对反应收率的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重氮化去氨基还原制备3,5‑二氟‑4‑氯硝基苯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将亚硝酸烷烃酯、催化剂和助剂加至有机溶剂中，并加热到设定温度，然后向其中滴加2,4‑二氟‑3‑氯‑6‑硝基苯胺溶液，滴加毕，保温反应数小时；(2)反应完全后，常压或减压蒸馏反应液，回收有机溶剂，得到3,5‑二氟‑4‑氯硝基苯粗品，再通过减压蒸馏，得到高纯度的3,5‑二氟‑4‑氯硝基苯。

【技术特征摘要】
1.一种重氮化去氨基还原制备3,5-二氟-4-氯硝基苯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将亚硝酸烷烃酯、催化剂和助剂加至有机溶剂中，并加热到设定温度，然后向其中滴加2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺溶液，滴加毕，保温反应数小时；(2)反应完全后，常压或减压蒸馏反应液，回收有机溶剂，得到3,5-二氟-4-氯硝基苯粗品，再通过减压蒸馏，得到高纯度的3,5-二氟-4-氯硝基苯。2.根据权利要求1所述的重氮化去氨基还原制备3,5-二氟-4-氯硝基苯的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，所述有机溶剂为叔丁醇、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、甲醇、1,4-二氧六环、四氢呋喃中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的重氮化去氨基还原制备3,5-二氟-4-氯硝基苯的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，所述2,4-二氟-3-氯-6-硝基苯胺溶液质量浓度为5～50％，亚硝酸烷烃酯有机溶液的质量浓度为5～50％。4.根据权利要求1所述的重氮化去氨基还原制备3,5-二氟-4-氯硝基苯的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，所述亚硝酸烷烃酯为亚硝酸甲酯、亚硝酸乙酯、亚硝酸丙酯、亚硝酸异丙酯、亚硝酸丁酯、亚硝酸叔丁酯、亚硝酸异丁酯、亚硝酸戊酯、亚硝酸异戊酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王根林，丁克鸿，王刚，陆林华，殷恒志，徐林，崔竞方，
申请(专利权)人：江苏扬农化工集团有限公司，江苏瑞祥化工有限公司，宁夏瑞泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32