HI,欢迎来到起点商标网!
24小时服务QQ:2880605093

2,4-二氯氟苯合成方法

2021-02-01 10:02:19|311|起点商标网
专利名称:2,4-二氯氟苯合成方法
技术领域:
本发明涉及2.4-二氯氟苯合成方法。
从前合成2.4-DCFB的方法有以下几种由2.4-二硝基氟苯氯化制取,或由氟苯氯化制取,或者由3-氯-4-氟苯氨经重氮化、及Sandmeyer反应制取。
特开平-1-226836为利用2.4-二硝基氟苯(2.4-DNFB)在300℃以上与氯在反应管中反应合成2.4-DCFB,这种方法缺点是二硝基化合物容易爆炸。
由氟苯制取2.4-DCFB,氯化的结果,至少有六种异构体,持开平-4-1144采用这种方法,2.4-DCFB生成率50~60%,选择性80%左右。异构体的分离十分困难。
由3-氯-4-氟苯氨(3-Cl-4-FBA)合成2.4-DCFB工艺路线太长,而且3-Cl-4-FBA的重氮化合物在Sandmeyer反应时易爆炸。
本发明的目的是提供一种2.4-二氯氟苯合成方法。
2.4-二氯氟苯(2.4-DCFB)是合成抗菌素环丙氟哌酸的原料。
本发明是从邻-二氯苯(O-DCB)或对-二氯苯(P-DCB)或者O-DCB与P-DCB的混合物出发,经过硝化、氟化、氯化三次反应,合成2.4-DCFB。
合成方法为一、由邻二氯苯出发合成2.4-DCFB的反应工艺是 O-DCB采用硝酸与硫酸的混合物进行硝化,其配比为O-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶1.2~3∶0.5~4.5(摩尔比),反应常压下进行,反应温度为20~80℃,最好是40~50℃。硝化反应结束后,分离废酸,用液碱中和,再水洗至中性,脱水,干燥后得3.4-DCNB(III);(III)在偶极溶剂存在下与KF反应,(III)∶溶剂=1∶1.5~4(体积比)最好是1∶2~2.5,III∶KF=1∶1.5~3(摩尔比),最好是1∶2~2.5,溶剂是DMF或DMSO,反应在常压下进行,反应温度为170~190℃,氟化反应结束后,用水汽蒸馏得3-Cl-4-FNB(IV)粗品,再经真空精馏得3-Cl-4-FNB纯品。
在紫外光催化或高温下氯与汽化了的3-Cl-4-FNB一起通入管式反应器,(IV)∶氯气=1∶1.2-3.5最好是1∶1.5~2,反应温度在300℃以上,最好是400℃。氯化反应结束后,从反应器出口得2.4-DCFB(I)粗品,再经真空脱除氯和NO2,然后精馏提纯得含量大于98%的2.4-DCFB。
二、由对-二氯苯出发合成2.4-DCFB的反应工艺是 P-DCB采用硝酸与硫酸的混合物进行硝化,其配比为P-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶1.2~3∶0.5~4.5,反应在常压下进行,反应温度为20~65℃,最好是55~60℃,硝化反应结束后,分离废酸,用液碱中和,再水洗至中性,脱水,干澡后得2.5-DCNB(VI);(VI)在偶极溶剂存在下与KF反应,其配比(VI)∶KF=1∶1.5~3(摩尔比),最好是1∶2~2.5,(VI)∶溶剂=1∶1.5~4 (体积化),最好是1∶2~2.5,溶剂为DMF或DMSO,反应温度在170~190℃,最好是190℃,或者在沸腾温度下回流反应。氯化反应结束后,用水汽蒸馏得2-F-5-CINB(VII)粗品,再经真空精馏得(VII)纯品。
在300℃以上的温度下,氯气与汽化后的(VII)一起通入管式反应器中,(VII)∶Cl2=1∶1.2~3,最好是1∶1.5~2.5(体积比),氯化反应结束后,从反应器出口得2.4-DCFB(VII)粗品,再经真空脱除氯气和NO2,然后精馏提纯得含量大于98%的2.4-DCFB。
三、由混合二氯苯出发合成2.4-DCFB。
O-DCB与P-DCB的混合物(其中O-位含30%左右,P-位含70%左右)采用硝酸与硫酸的混合物进行硝化,其配比O-及P-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶1.5~4∶0.5~5,最好是1∶2~2.5∶1~1.5(摩尔比),反应温度为20~60℃,最好是4 0~50℃。硝化反应结束后,分离废酸,用液碱中和,再水洗至中性,脱水,干燥后得硝化物3.4-DCNB(III)与2.5-DCNB(VI)混合物。
(III)与(VI)混合物在偶极溶剂存在下与KF反应,其配比(III)与(II)混合物∶溶剂=1∶1.5~4,最好是1∶2~2.5(体积比);(III)与(VI)混合物∶KF=1∶1.5~3,最好是1∶2~2.5(摩尔比),溶剂为DMF或DMSO,氟化反应结束后,水汽蒸馏,再真空精馏得(IV)与(VII)的混合物。
在300℃以上温度下,氯气与汽化了的(IV)与(VII)混合物一起通入管式反应器,(IV)与(VII)混合物∶Cl2=1∶1.5~5,最好是1∶2~2.5(体积比),反应温度最好为400℃,氯化反应结束后,从反应器出口得,2.4-DCFB粗品,再经真空脱气,精馏得含量大于98%的2.4-DCFB。
实施例1第一步在500ml玻璃三颈瓶中加入浓硝酸65g,浓硫酸75g,放在恒温水浴中升温至45~50℃;边搅拌边滴加O-DCB 75g,半小时加完,再保温反应2小时结束。分去废酸,用3 0%碱酸中和一次,再加蒸馏水洗涤至中性,脱水得3.4-DCNB(III)91.2 g。含量97.5%,得率93%。废酸用100ml水稀释,分离得(III)5.7g,总得率98.1%。
第二步3.4-DCNB 9 6g,加DMSO 140ml置于500ml三颈瓶中搅拌溶解,升温至120℃,缓慢加入干燥粉状的KF 60g,激烈搅拌,升温至190℃左右,回流反应约1小时;冷却至100℃,用水汽蒸馏,分离冷却固化后的馏出物,得3-Cl-4-FNB(IV)72g,含量96.7%,收率83%。
第三步干燥后的3-Cl-4-FNB 100g加入500ml三颈瓶中,加热至沸腾汽化,调节汽化量0.01mol/min;氯气从钢瓶中排出,通过流量计计量,调节为0.02mol/min,通入预热器预热至200℃,与3-Cl-4-FNB一起通入氯化反应管中进行反应,反应温度380℃。反应管出口即为2.4-DCFB。反应管直径25mm,有效长度800mm,石英玻璃制成,反应管出口连接冷凝器。汽相产物在冷凝器内冷凝成液相,同时与多余的氯气分离。反应1小时,约得产物粗品61.4g,含量91.8%。三颈瓶中尚有3-Cl-4-FNB约30g。
该粗品经精馏后得2.4-DCFB 55.2g,含量99.1%。
实施例2
第一步在500ml三颈瓶中加入浓硝酸70g,浓硫酸80g;放在恒温水浴上加入至50℃~55℃,边搅拌边滴加对-二氯苯(P-DCB)75g,半小时加完;恒温在55~60℃反应2小时结束,分去废酸,再经30%碱液中和,水洗,脱水得2.5-DCNB 90.6g;废酸用100ml水稀释,分离出2.5-DCNB 4.3g。共得产品94.9g,含量98.4%,得率97.03%。
第二步2.5-DCNB 96g,DMSO 150ml,置于500ml三颈瓶中搅拌溶解,升温至120℃,缓慢加入KF 60g(干燥,粉状),激烈搅拌,升温至约190℃,回流反应1小时;冷却至100℃,通入水汽进行蒸馏,结束后,分离冷却固化的馏出物,得2-F-5-ClNB(VII)73.5g,含量9 5.8%,收率84%。
第三步干燥的2-F-5-CINB 100g,加入500ml三颈瓶中,加热沸腾汽化,调节汽化量0.01mol/min;同时调节氯气流量为0.02mol/min,并预热至200℃后,与2-F-5-CINB一起进入反应管反应。反应温度380℃反应管直径25mm,有效反应长度800mm,石英玻璃管制成,出口连一冷凝器。从反应管排出的产物,冷凝成液体与剩余氯分离,反应1小时,得2.4-DCFB粗产物61.5g,含量90.95%。
该粗品精馏后得2.4-DCFB精品55g,含量>98%。
实施例3第一步在1000ml三颈瓶中加入浓硝酸140g,浓硫酸160g,置于恒温水浴中加热至45~50℃,边搅拌边滴加混合二氯苯(其中0-占30%,P-占70%)150g,在一小时内加完,然后在50℃下恒温反应2小时。除去废酸,硝化物中和,洗涤,脱水,得混合二氯硝基苯181 g,含量97.0%,得率92.3%,在废酸中加水150ml,分离出硝基物约10g,故总得率97.4%。
第二步将第一步所得产物干燥后,取100g及DMSO 160ml加入1000ml三颈瓶中搅拌溶解,升温至120℃,缓慢加入干燥粉状KF 60g,激烈搅拌,升温至190℃,回流反应1小时。冷却至100℃,通入水蒸汽进行蒸馏,蒸馏结束分离冷却固化的馏出物,得混合氟氯硝基苯77g,含量97.2%。
第三步将第二步的产物100g,加入500ml三颈瓶中,加热汽化,调节汽化量0.01mol/min;调节氯气流量为0.02mol/min,将之预热至200℃后,一起通入反应管进行反应,反应温度400℃。反应管与例1,2相同。反应1小时,得2.4-DCFB 62g,含量89.9%。
该粗品经精馏后得精品2.4-DCFB 54.5g,含量98.7%。
本发明的优点本发明克服了易爆炸的缺点;2.4-DCFB中没有二氯氟苯的异构体;工艺步骤比由氟氯苯胺为原料制取2.4-DCFB要简便得多。
采用对-二氯苯为原料或混合二氯苯为原料,原料成本大大降低,对-二氯苯硝化反应时几乎无副产物。
权利要求
1. 一种2.4-二氯氟苯合成方法,其特征在于a.O-DCB采用硝酸与硫酸的混合物进行硝化,其配比为O-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶1.2~3∶0.5~4.5(摩尔比),反应温度为20~80℃,硝化反应结束后,分离废酸,用液碱中和,再水洗至中性,脱水,干燥后得3.4-DCNB(III);b.(III)在偶极溶剂存在下与KF反应,其配比为(III)∶KF=1∶1.5~3,(III)∶溶剂=1∶1.5~4(体积比),溶剂为DMF或DMSO,反应温度为170~190℃,氟化反应结束后,用水汽蒸馏得3-Cl-4FNB(IV)粗品,再经真空精馏得3-Cl-4-FNB纯品;c.在紫外光催化或高温下,氯气与汽化了的3-Cl-4-FNB一起通入管式反应器,(IV)∶氯气=1∶1.2~3.5,反应温度300℃以上,氯化反应结束后,从反应器出口得2.4-DCFB(I)粗品,再经真空脱除氯和NO2,然后精馏提纯得含量大于98%的2.4-DCFB。
2.根据权利要求1所述的一种2.4-二氯氟苯合成方法,其特征在于d.a中所说的反应温度为40~50℃;e.b中所说的(III)∶溶剂=1.2~2.5,(III)∶KF=1∶2~2.5;f.c中所说的(IV)∶氯=1∶1.5~2,反应温度为400℃。
3.一种2.4-二氯氟苯合成方法,其特征在于g.P-DCB采用硝酸与硫酸的混合物进行硝化,其配比为P-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶1.2~3∶0.5~4.5,反应温度为20~65℃,硝化反应结束后,分离废酸,用液碱中和,再水洗至中性,脱水,干燥后得2.5-DCNB(VI);h.(VI)在偶极溶剂存在下与KF反应,其配比(VI)∶KF=1∶1.5~3(VI)∶溶剂=1∶1.5~4,溶剂为DMF或DMSO,反应温度为170℃~190℃,或者在沸腾温度下回流反应,氟化反结束后,用水汽蒸馏得2-F-5-CNB (VII)粗品,再经真空精馏得(VII)纯品;i.在300℃以上的温度下氯气与汽化后的(VII)一起通入管式反应器中,(I)∶Cl2=1∶1.2~3,氯化反应结束后,从反应器出口得2.4-DCFB(VII)粗品,再经真空脱除氯和NO2,然后精馏提纯得含量大于98%的2.4-DCFB。
4.根据权利要求3所述的一种2.4-二氯氟苯合成方法,其特征在于j.g中的反应温度为55~60℃;k.h中的反应温度为190℃,(VI)∶溶剂=1∶2~2.5,(VI)∶KF=1∶2~2.5;l.i中的(VII)∶Cl2=1∶1.5~2.5。
5.一种2.4-二氯氟苯合成方法,其特征在于n.O-DCB与P-DCB的混合物采用硝酸与硫酸的混合物进行硝化,其配比O-及P-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶1.5~4∶0.5~5,反应温度为20~60℃,硝化反应结束后分离废酸,用液碱中和,再水洗至中性,脱水,干燥后得硝化物3.4-DCNB(III)与2.5-DCB(VI)混合物;m.(III)与(VI)混合物在偶极溶剂存在下与KF反应,其配比(III)与(VI)混合物∶溶剂=1∶1.5~4,(III)与(VI)混合物∶KF=1∶1.5~3,溶剂为DMF或DMSO,氟化反应结束后,水汽蒸馏再真空精馏得(IV)与(VII)的混合物;o.在300℃以上温度下氯与汽化了的(IV)与(VIII)一起通入管式反应器,(IV)与(VIII)混合物∶Cl2=1∶1.5~5,氯化反应结束后,从反应器出口得2.4-DCFB粗品,再经真空脱气,精馏得含量大于98%的2.4-DCFB。
6.根据权利要求5所述的一种2.4-二氯氟苯合成方法,其特征在于p.n中O-P-DCB∶HNO3∶H2SO4=1∶2~2.5∶1~1.5,反应温度为40~50℃;q.m中(III)与(VI)混合物∶溶剂=1∶2~2.5(III)与(VI)混合物KF=1∶2~2.5;r.o中反应温度为400℃,(IV)与(VII)混合物∶Cl2=1∶2~2.5。
全文摘要
本发明公开了一种2,4-二氯氟苯合成方法。本发明是从邻-二氯苯(O-DCB)或对-二氯苯(P-DCB或者O-DCB与P-DCB的混合物出发经过硝化,氟化,氯化三次反应合成2,4-DCFB。本发明克服了易爆炸的缺点,2,4-DCFB中没有二氯氟苯的异构体,工艺步骤比由氟氯苯胺为原料合成2,4-DCFB要简便得多,采用对-二氯苯为原料或混合二氯苯为原料,原料成本降低,对-二氯苯硝化反应时几乎无副产品。
文档编号C07C205/12GK1117038SQ9412000
公开日1996年2月21日 申请日期1994年12月29日 优先权日1994年12月29日
发明者许文松 申请人:浙江大学

起点商标作为专业知识产权交易平台,可以帮助大家解决很多问题,如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通,为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除

相关标签:
tips