一种2-氯-3-硝基甲苯生产2-氟-3-硝基苯甲酸的合成方法技术

本发明专利技术涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种2

【技术实现步骤摘要】
一种2
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氯
‑3‑
硝基甲苯生产2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成方法


[0001]本专利技术涉及化学合成
，特别是涉及一种2
‑
氯
‑3‑
硝基甲苯生产 2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成方法。

技术介绍

[0002]2‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸，浅黄色固体，微溶于水，是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于药物、活性生物酶等药物的合成。目前关于2
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氟
‑3‑
硝基苯甲酸合成工艺的报道，主要有：
[0003]①
采取2
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氟甲苯为原料。2
‑
氟甲苯先经硝化得到2
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氟
‑3‑
硝基甲苯，然后再氧化得到目标产物2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸，或者是先将2
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氟甲苯氧化成2
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氟苯甲酸，然后再进行硝化反应得到目标产物2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸。该路线先硝化再氧化的方法中，第一步直接硝化时，会出现多种硝化产物，中间体分离困难，并且整个反应路线，目标产物的收率偏低。先氧化再硝化的方法，由于氟原子是钝化基团，反应条件更苛刻，而且由于使用混酸硝化，生产三废多，环保压力较大。
②
采取邻甲基苯酚为原料。邻甲基苯酚经硝酸盐/对甲苯磺酸硝化制备 2
‑
甲基
‑
硝基苯酚，再经氯化将羟基转化为氯原子，然后在氟化铯的作用下将氯原子转化为氟原子，最后经氧化得到目标产物2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸。这两种合成工艺路线较长，总收率不高，生产环节多产生的三废也多，硝化和氧化反应产生的有机废水很难处理。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种2
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氯
‑3‑
硝基甲苯生产2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成方法，其解决了现有的2
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氟
‑3‑
硝基苯甲酸的生产过程中，硝化和氧化反应产生的有机废水多、废水难处理，且产品收率低的问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种2
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氯
‑3‑
硝基甲苯生产2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成方法，包括以下步骤：(1)将2
‑
氯
‑3‑
硝基甲苯和氟化物加入反应容器中，以乙腈为溶剂，在75～130℃下进行反应，反应一段时间后，经抽滤、浓缩，得到2
‑
氟
‑3‑
硝基甲苯溶液；(2)将上述得到的2
‑
氟
‑3‑
硝基甲苯溶液加入氯化釜中，向氯化釜内加入催化剂，打开光源，通入氯气，控制氯化釜温度为70～130℃进行光氯化反应，反应一段时间后，停止通氯气，得到2
‑
氟
‑3‑
硝基三氯甲苯溶液；(3)将上述得到的2
‑
氟
‑3‑
硝基三氯甲苯溶液加入水解釜中，加入碱性溶液，控制水解釜温度为105～140℃进行水解，一段时间后，向水解釜中加入盐酸调整溶液pH为5～7，然后经冷却结晶、过滤、重结晶、烘干得到2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸产品。
[0006]具体地，步骤(1)中，反应6～8h后，经过抽滤除去不溶物，滤液进行减压浓缩，除去溶剂，再将浓缩物经硅胶柱层析分离，得到2
‑
氟
‑3‑
硝基甲苯溶液，经层析柱层析分离，可以除去2
‑
氟
‑3‑
硝基甲苯溶液中的杂质，避免在光氯化反应过程中，引起原料发生副反应，影响产物的纯度。
[0007]具体地，步骤(1)中所述氟化物为氟化钾或氟化铯，所述2
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氯
‑3‑
硝基甲苯与所述氟化物的用量摩尔比为1：(1～3)。
[0008]具体地，步骤(2)中，反应一段时间后，分析检测氯化釜中2
‑
氟
‑3‑
硝基二氯甲苯含量≤0.5％时，停止通氯气。
[0009]具体地，步骤(2)中，光氯化反应光源为日光灯、紫外灯或高压汞灯。
[0010]具体地，步骤(2)中氯气先经过硅胶颗粒柱处理，除去氯气中的杂质，然后再通入反应釜中，氯气中含有氯化铁等杂质，该杂质会影响光氯化反应，使光氯化反应产生较多的副产物，本专利技术通过硅胶颗粒柱除去该杂质，有利于保证氯化反应向得到2
‑
氟
‑3‑
硝基三氯甲苯方向反应，从而可以得到纯度较高的产品。
[0011]具体地，步骤(2)中所述催化剂为偶氮二异丁氰或偶氮二异庚氰，所述催化剂用量为2
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氟
‑3‑
硝基甲苯质量的0.05～0.5％。
[0012]具体地，步骤(2)中氯气的用量与反应原料2
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氟
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3硝基甲苯用量的摩尔比为(4～10)：1。
[0013]具体地，步骤(3)为依次向水解釜中加入质量分数为25～35％的氢氧化钠溶液和质量分数为20～30％的碳酸钠溶液，调节水解过程的pH为9～14，水解反应4～6h后，向水解釜中加入盐酸。
[0014]与现有的合成工艺相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术工艺路线不需要经过硝化或氧化处理，从而避免了硝化或氧化反应中有机废水的产生，降低了废水处理难度；与现有技术相比，本专利技术以2
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氯
‑3‑
硝基甲苯为原料，通过与氟化物反应得到中间物2
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氟
‑3‑
硝基甲苯，中间物再经光氯化反应得到2
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氟
‑3‑
硝基三氯甲苯，三氯化物经过水解得到2
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氟
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硝基苯甲酸，水解效率高，产品收率高，产生的工艺废水量较少，易于处理，更加经济、环保；本专利技术原料价格便宜、易得，反应过程易于控制，产品纯度较高，产品收率能达到90％以上。
具体实施方式
[0015]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，并不是把本专利技术的实施范围限制于此。
[0016]一种2
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氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成工艺方法，包括以下步骤：(1)将2
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氯
‑3‑
硝基甲苯和氟化物加入反应容器中，以乙腈为溶剂，在75～130℃下进行反应，反应一段时间后，经抽滤、浓缩，得到2
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氟
‑3‑
硝基甲苯溶液；(2)将上述得到的2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2
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氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将2
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氯
‑3‑
硝基甲苯和氟化物加入反应容器中，以乙腈为溶剂，在75～130℃下进行反应，反应一段时间后，经抽滤、浓缩，得到2
‑
氟
‑3‑
硝基甲苯溶液；(2)将上述得到的2
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氟
‑3‑
硝基甲苯溶液加入氯化釜中，向氯化釜内加入催化剂，打开光源，通入氯气，控制氯化釜温度为70～130℃进行光氯化反应，反应一段时间后，停止通氯气，得到2
‑
氟
‑3‑
硝基三氯甲苯溶液；(3)将上述得到的2
‑
氟
‑3‑
硝基三氯甲苯溶液加入水解釜中，加入碱性溶液，控制水解釜温度为105～140℃进行水解，一段时间后，向水解釜中加入盐酸调整溶液pH为5～7，然后经冷却结晶、过滤、重结晶、烘干得到2
‑
氟
‑3‑
硝基苯甲酸产品。2.根据权利要求1所述的一种2
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氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成工艺方法，其特征在于：步骤(1)中，反应6～8h后，经过抽滤除去不溶物，滤液进行减压浓缩，除去溶剂，再将浓缩物经硅胶柱层析分离，得到2
‑
氟
‑3‑
硝基甲苯溶液。3.根据权利要求1所述的一种2
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氟
‑3‑
硝基苯甲酸的合成工艺方法，其特征在于：步骤(1)中所述氟化物为氟化钾或氟化铯，所述2
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氯
‑3‑
硝基...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝捷，刘付俊，王明胜，祝文长，
申请(专利权)人：老河口华辰化学有限公司，
类型：发明
国别省市：