一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法，本方法利用微通道反应器，能够实现虱螨脲中间体不经过分离经加成，硝化，加压氢化的三步连续反应，实现连续生产，总收率＞92%，纯度＞99%以上，同时大大缩短了生产周期，提高转化率，减少了副反应，降低了第一步加成工艺昂贵气体全氟丙烯的用量，大大降低了生产成本；本发明专利技术还解决了氢化及硝化危险工艺易产生爆炸的危险；同时也解决了传统釜式氢化工艺昂贵催化剂Pt/C套用次数低的问题。

Method for synthesizing lmso intermediate by continuous reaction

The present invention discloses a method for synthesizing lice acarin intermediate by continuous reaction. The method uses a microchannel reactor to realize three step continuous reaction without separation, nitrification, nitrification and pressurization hydrogenation to achieve continuous production. The total yield is > 92%, the purity is more than 99%, and it is greatly shortened. In the production cycle, the conversion rate is increased, the side reaction is reduced, the amount of the PERFLUOROPROPYLENE in the first step addition process is reduced, and the production cost is greatly reduced. The invention also solves the risk of explosion in the process of hydrogenation and nitrification risk, and also solves the traditional expensive catalyst Pt/C used in the traditional kettle type hydrogenation process. A low number of problems.

【技术实现步骤摘要】
一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法
本专利技术涉及一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法。
技术介绍
虱螨脲商品名美除，美除是先正达公司生产的取代脲类杀虫剂,而2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺是合成虱螨脲的必不可少的重要中间体，其结构式如Ⅰ如下：虱螨脲是苯甲酰脲类杀虫剂中的第一大产品，1993年，先正达在法国首先上市了虱螨脲，用于玉米，虱螨脲的主要市场在动物健康领域，用于防治猫、狗身上的跳蚤，商品名为Program。在农业领域，虱螨脲现已登记在许多作物上，尤其是大豆、棉花、玉米和蔬菜；也在许多国家取得登记，特别是日本和巴西；巴西已成为虱螨脲的主要市场。虱螨脲对棉花和蔬菜上的夜蛾(Spodopteraspp.)防效优秀，在防治鳞翅目害虫方面虱螨脲的市场份额在不断增加，销售额持续增长，其主要市场来自于巴西的大豆，其次是日本的蔬菜，虱螨脲也已获得了欧盟的再登记，此外，该产品还在美国用于防治白蚁，商品名为Zyrox。2014年，虱螨脲的全球销售额达2.05亿美元；2009—2014年的复合年增长率为12.6％，其市场成长性较好，2014年，先正达虱螨脲的销售额增至1.20亿美元。现有文献报道合成虱螨脲中间体2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺的方法主要是釜式反应，主要有以下两条路线。方法一：利用方法一进行釜式反应存在以下缺点：还原三废多，昂贵气体全氟丙烯损耗大及收率低，硝化反应危险大，导致成本高，所以工业上一般不采用此路线。方法二：目前工业化生产都采用方法二，但用传统釜式反应得到在中间体含量和收率低，反应局部温度高，安全性差。其中，在釜式反应进行全氟丙烯气体与2，5-二氯苯酚反应，因反应前期气体置换和反应结束后处理釜内放空都有大量气体排走，造成全氟丙烯浪费，因而全氟丙烯气体与2，5-二氯苯酚摩尔比必须＞1.05，而全氟丙烯价格昂贵，使得合成成本高；另外，杂质含量高，如结构式Ⅱ所示的化合物的两个异构体杂质之和一般达到1-2％w/w，目前，2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)硝基苯还原合2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺的方法主要有两种：1)金属还原：用铁粉或锌粉做还原剂在酸性条件下还原硝基而得到2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺，该方法的最大不足是反应结束后会产生大量的废渣，随着最严格的环保法的出台和国家对环境治理力度的不断加大，该方法已经被工业生产所淘汰；2)催化加氢，目前该方法是合成虱螨脲中间体2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺的主要方法，但是传统的釜式加氢反应器由于大量氢气的存在，和空气环合形成爆炸性混合物，再加上高温高压条件，易造成爆炸事故，因而传统釜式催化加氢反应已经被列为国家终端监管的危险化工工艺目录，在工业化工厂房的防爆设计，在线安全监控，项目上马时的安全评价和环境评价等方面投入巨大，项目获批难度极大，且项目上马后会受到国家监管部门高频次的严格监管，造成生产难度大，成本高。另外传统釜式加氢反应温度较高，压力大，反应时间长，能耗高，很容易造成中间体结构中醚键的断裂以及苯环脱卤，使得如结构式Ⅲ所示断醚键杂质和如结构式Ⅳ所示苯环脱氯杂质含量高，对虱螨脲中间体含量和收率造成很大的影响，且传统釜式反应存在着昂贵催化剂套用次数不高，一般只能套用6-8次。目前虱螨脲原药不仅用作除草剂，也用在防治宠物猫和狗身上的跳蚤以及防治白蚁等方面；在此背景下国外大公司如先正达对虱螨脲原药质量要求特别高，要求样品中所有单个杂质含量全部＜0.1％，而传统釜式反应都是早期的落后工艺技术，原药产品定量含量低、杂质多；很多杂质通过后处理纯化很难去除，不仅增大了纯化带来的环境污染还大大提高了制造成本，因此寻求新的合成方法成为势不可挡的趋势。
技术实现思路
本专利技术提供了一种操作简单，反应速度快，生产周期短，成本低，同时产品纯度高的连续化合成虱螨脲中间体2，5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺的方法。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是这样的，一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法，包括以下步骤：1)1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯的连续制备：向有机水溶液中依次加入固体碱和2,5-二氯苯酚配成混合溶液物料1，将物料1进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷后,与物料2全氟丙烯气体同时进料到微通道反应器Ⅰ的反应模块组反应，得到的反应液，经中和，常压回收乙腈水溶液，分层干燥后得到物料3，即1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯；2)2,5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)硝基苯的连续制备：将浓硫酸与步骤1)得到的物料3混合制成物料4，将物料4进料到微通道反应器Ⅱ中的预冷模块预冷后，与物料5硝酸同时进料到微通道反应器Ⅱ的反应模块组反应，得到的反应液经分层萃取，中和水洗，脱除萃取剂得物料6，即2,5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)硝基苯；3)2,5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺的连续制备：将物料6加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，再加入Pt负载量为2wt％的Pt/C催化剂形成物料7，将物料7进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热后，与氢气同时进料到微通道反应器Ⅲ的反应模块组，得到的反应液经过滤回收Pt/C催化剂，蒸馏得到虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基)苯胺。上述利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法中，完成了步骤一加成，步骤二硝化，步骤三加压氢化的三步连续反应。步骤1)中，物料1通过计量泵1进行进料，物料2全氟丙烯通过计量泵2进行进料，通过控制计量泵1和2的流量控制全氟丙烯与物料1中的2,5-二氯苯酚的摩尔比为1：1-2：1，优选为1.02：1。步骤1)中，所述的固体碱为氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钾，碳酸钠中的任意一种，优选氢氧化钾，固体碱与2,5-二氯苯酚摩尔比为0.2：1-0.5：1。步骤1)中，所述微通道反应器Ⅰ的预冷模块及反应模块组压力为0.1-0.5MPa，微通道反应器Ⅰ的反应模块组内反应温度为0-30℃，反应时间为20-60S。步骤1)中，所述的有机水溶液为乙腈，DMF,DMSO水溶液中的一种，优选质量分数为30％-50％乙腈水溶液。步骤2)中，浓硫酸与物料3按质量比为1：1-3进行混合。步骤2)中，硝酸通过计量泵3进行进料，物料3通过计量泵；4进行进料，通过控制计量泵3和4的流量控制硝酸与物料3的摩尔比为1：1-1.5：1，优选为1.1：1。步骤2)中，微通道反应器Ⅱ的反应模块组内反应温度为0-25℃，反应时间为20-60S。步骤3)中，所述的有机溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，二氯乙烷中的一种，优选甲醇，有机溶剂与中间体二质量比为2：1-5：1。步骤3)中，物料6与Pt负载量为2wt％的Pt/C催化剂的质量比为1：0.001-0.01。步骤3)中，所述微通道反应器Ⅲ的预热模块及反应模块组的压力为0.5-1.2MPa；微通道反应器Ⅲ的反应模块组内反应温度为50-100℃，反应时间为20-60S。步骤3)中，物料7通过计量泵5进行进料，氢气通过计量泵6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）1，1，2，3，3，3‑六氟丙氧基‑2,5‑二氯苯的连续制备：向有机水溶液中依次加入固体碱和2,5‑二氯苯酚配成混合溶液物料1，将物料1进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷后,与物料2全氟丙烯气体同时进料到微通道反应器Ⅰ的反应模块组反应，得到的反应液，经中和，常压回收乙腈水溶液，分层干燥后得到物料3，即1，1，2，3，3，3‑六氟丙氧基‑2,5‑二氯苯；2）2,5‑二氯‑4‑（1，1，2，3，3，3‑六氟丙氧基）硝基苯的连续制备：将浓硫酸与步骤1）得到的物料3混合制成物料4，将物料4进料到微通道反应器Ⅱ中的预冷模块预冷后，与物料5硝酸同时进料到微通道反应器Ⅱ的反应模块组反应，得到的反应液经分层萃取，中和水洗，脱除萃取剂得物料6，即2,5‑二氯‑4‑（1，1，2，3，3，3‑六氟丙氧基）硝基苯；3）2,5‑二氯‑4‑（1，1，2，3，3，3‑六氟丙氧基）苯胺的连续制备：将物料6加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，再加入Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂形成物料7，将物料7进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热后，与氢气同时进料到微通道反应器Ⅲ的反应模块组，得到的反应液经过滤回收Pt/C催化剂，蒸馏得到虱螨脲中间体2,5‑二氯‑4‑（1，1，2，3，3，3‑六氟丙氧基）苯胺。...

【技术特征摘要】
1.一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯的连续制备：向有机水溶液中依次加入固体碱和2,5-二氯苯酚配成混合溶液物料1，将物料1进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷后,与物料2全氟丙烯气体同时进料到微通道反应器Ⅰ的反应模块组反应，得到的反应液，经中和，常压回收乙腈水溶液，分层干燥后得到物料3，即1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯；2）2,5-二氯-4-（1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基）硝基苯的连续制备：将浓硫酸与步骤1）得到的物料3混合制成物料4，将物料4进料到微通道反应器Ⅱ中的预冷模块预冷后，与物料5硝酸同时进料到微通道反应器Ⅱ的反应模块组反应，得到的反应液经分层萃取，中和水洗，脱除萃取剂得物料6，即2,5-二氯-4-（1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基）硝基苯；3）2,5-二氯-4-（1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基）苯胺的连续制备：将物料6加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，再加入Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂形成物料7，将物料7进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热后，与氢气同时进料到微通道反应器Ⅲ的反应模块组，得到的反应液经过滤回收Pt/C催化剂，蒸馏得到虱螨脲中间体2,5-二氯-4-（1，1，2，3，3，3-六氟丙氧基）苯胺。2.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法，其特征在于，步骤1）中，控制全氟丙烯与物料1中的2,5-二氯苯酚的摩尔比为1：1-2：1。3.根据权利要求1所述的利用连续化反应合成2,5-二氯-4-（1，1，2，3，3，3-六氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正旭，陈远康，王凤云，
申请(专利权)人：江苏中旗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32