一种低温制备3,4-二氯硝基苯的方法技术

本发明专利技术公开了一种低温制备3,4

【技术实现步骤摘要】
一种低温制备3,4
‑
二氯硝基苯的方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种低温制备3,4
‑
二氯硝基苯的方法。

技术介绍

[0002]3,4
‑
二氯硝基苯是用途非常广泛的有机合成中间体，可还原得到3,4
‑
二氯苯胺用于合成偶氮染料或除草剂，经过氟化、还原生成3
‑
氯
‑4‑
氟苯胺用于医药中间体，经过氟化、氯化合成2,4
‑
二氯氟苯做为抗精神病特效药、喹诺酮、农药等药物原料，其结构式如下：
[0003][0004]工业上常采用邻二氯苯在混酸硝化下制备3,4
‑
二氯硝基苯，但不可避免的会产生邻位杂质即2,3
‑
二氯硝基苯。3,4
‑
二氯硝基苯和2,3
‑
二氯硝基苯沸点相近，采用精馏分离需要较高的塔板数，采用现有设备进行二者的分离，分离效率较低，分离后杂质残留比例较高，设备投入成本高，分离难度较大。另一方面，混酸硝化合成3,4
‑
二氯硝基苯存在硝化温度高，工艺危险性高的特点，得到的产品晶型无法控制，难以过滤。
[0005]专利CN102249881A公开了邻二氯苯混酸硝化制备3,4
‑
二氯硝基苯和2,3
‑
二氯硝基苯的方法，95～100℃下硝化所得产物中3,4
‑
二氯硝基苯(210g)含量约为80％，2,3
‑<br/>二氯硝基苯质量(53g)占产物质量的20％，且两者较难分离，分离路径长，设备投入大。且该工艺中硝化反应温度较高，规模化生产时存在安全隐患，且高温下混酸对于设备的防腐要求也高。
[0006]朱明华，肖友军在《环丙沙星中间体2,4
‑
二氯氟苯的合成工艺研究》中介绍了一种3,4
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二氯硝基苯的混酸硝化工艺，反应温度为60℃，反应结束在冰水中析出淡黄色晶体。虽然硝化温度有所下降，但混酸为强酸混合配制，对整个反应系统的防腐要求高，规模化生产时设备投资大。
[0007]因此，亟需开发一种能替代混酸硝化且能在更低温度下反应来制备3,4
‑
二氯硝基苯的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种低温制备3,4
‑
二氯硝基苯的方法，解决使用混酸硝化制备时反应温度高、混酸对反应设备腐蚀性强、副产物难以分离的问题。
[0009]为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种低温制备3,4
‑
二氯硝基苯的方法，其特征在于：邻二氯苯(Ⅰ)和硝酸盐在浓硫酸作用下进行硝化反应，硝化反应温度为0～10℃，反应2～3h，得到3,4
‑
二氯硝基苯粗品，经溶剂析晶处理得3,4
‑
二氯硝基苯(Ⅱ)，反应式如下：
[0010][0011]更进一步的技术方案是所述硝酸盐中的R选自Na、K中的任一种，优选为K。
[0012]更进一步的技术方案是所述邻二氯苯、硝酸盐、浓硫酸用量的摩尔比为1:1.1～2.0:1.5～3.0，所用硝酸盐纯度≥98％。
[0013]更进一步的技术方案是所述硝酸盐先溶于水，硝酸盐与水的质量比为：1.0～4.0:1.0。
[0014]更进一步的技术方案是所述析晶处理步骤为将3,4
‑
二氯硝基苯粗品溶于溶剂，再降温处理。
[0015]更进一步的技术方案是所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种；最优选为异丙醇。
[0016]更进一步的技术方案是所述溶剂的温度为25～50℃，溶剂用量为两倍原料体积，搅拌10分钟即可溶清，溶清后继续搅拌30分钟；进一步优选为30～38℃，最优选为35.6℃。
[0017]更进一步的技术方案是所述降温处理的温度为
‑
10～10℃；进一步优选为0～5℃，最优选为0℃。
[0018]更进一步的技术方案是所述析晶处理后得到的3,4
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二氯硝基苯晶型为针状，X射线粉末衍射图谱在2θ＝6.3、8.9、12.6、14.1、17.8、18.9、19.9、22.8、25.3、26.1、28.3、31.8、32.4、36.1、38.3、38.4、39.0处有衍射峰，其中2θ值误差范围为
±
0.2。
[0019]反应机理：混酸硝化的硝化能力受硫酸脱水值影响较大，硫酸脱水值是指硝化终了时，废酸中硫酸和水的计算重量之比，硫酸脱水值越大，硝化能力越强。采用硝酸盐代替硝酸作为硝化剂，可有效控制体系中水的含量，从而提高硝化能力。硝化能力提高在较低的温度下即可快速反应完全，从而降低硝化反应的安全风险；此外，低温下反应可有效提高邻二氯苯硝化反应的选择性，产物中2,3
‑
二氯硝基苯副产的比例显著降低。
[0020]固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高，溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和，冷却时即由于溶解度降低，溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯目的。本申请中被提纯物质为3,4
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二氯硝基苯，杂质为2,3
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二氯硝基苯。
[0021]3,4
‑
二氯硝基苯分子所特有的各向异性的结构性质导致其在溶剂中生成晶体的针状结构。在过饱和度比较低的情况下，晶体在侧面上层与层之间的生长速度非常缓慢；当过饱和度足够高的时候，晶体的生长和二次成核发生了竞争。电子显微镜结果表明，针状晶体团聚的发生是由于其在各自组分上的定向结晶所致。当过饱和度较高时，成核过程非常迅速。结晶终点保持较低温度可使体系充分析晶，温度过高会大幅损失收率。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术使用硝酸盐代替硝酸对邻二氯苯进行硝化，在较低温度下即可反应完全，
提高硝化选择性，获得较高的产品纯度和收率提高工艺安全性，并通过醇类溶剂重结晶得到具有特定晶型的3,4
‑
二氯硝基苯，所制备晶型呈针状结晶，其具有方便过滤和能够快速烘干的特点，为工业化生产带来便利。
附图说明
[0024]图1为本专利技术中3,4
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二氯硝基苯成品的X射线粉末衍射图谱。
[0025]图2为实施例1产品的HPLC图。
[0026]图3为实施例1产品的电子显微镜照片。
[0027]图4为实施例2产品的HPLC图。
[0028]图5为实施例2产品的电子显微镜照片。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温制备3,4
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二氯硝基苯的方法，其特征在于：邻二氯苯(Ⅰ)和硝酸盐在浓硫酸作用下进行硝化反应，硝化反应温度为0～10℃，反应2～3h，得到3,4
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二氯硝基苯粗品，经溶剂析晶处理得3,4
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二氯硝基苯(Ⅱ)，反应式如下：2.根据权利要求1所述的一种低温制备3,4
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二氯硝基苯的方法，其特征在于：所述硝酸盐中的R选自Na、K中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种低温制备3,4
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二氯硝基苯的方法，其特征在于：所述邻二氯苯、硝酸盐、浓硫酸用量的摩尔比为1.0:1.1～2.0:1.5～3.0，所用硝酸盐纯度≥98％。4.根据权利要求1所述的一种低温制备3,4
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二氯硝基苯的方法，其特征在于：所述硝酸盐先溶于水，硝酸盐与水的质量比为：1.0～4.0:1.0。5.根据权利要求1所述的一种低温制备3,4
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二氯硝基苯的方法，其特征在于：所述析晶处理步骤为将3,4
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二氯硝基苯粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：马航，赵章启，李一明，钱刚，字慧敏，田强，乐玲娜，雷旭松，
申请(专利权)人：云南云天化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：