CN104387289B - 二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，让二氯苯腈和氟化钾交替过量一倍的投料方法，既能保证反应完全，又能得到较纯的二氟苯腈。以往的反应一般氟化钾摩尔量需要过量50％左右，而用该发明的操作步骤，从较长周期投料来看，只需过量5％左右，这样大大降低了氟化钾的使用量。

Description

二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法

技术领域

本发明属于精细化工合成领域，涉及一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法。

背景技术

二氟苯腈由二氯苯腈和氟化钾反应得到，为了使反应完全，必须有一方过量，为了得到比较纯的二氟苯腈，通常使氟化钾过量。但氟化钾价格很高，大大过量势必造成成本投入太大。因此需要开发一种既能保证反应完全，又能得到较纯的二氟苯腈，且大大降低成本的投入的方法。

据检索，发现如下专利文献，具体公开内容如下：

1、CN103539699A一种3，4-二氟苯腈的合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)在带回流分水装置的反应釜中，加入3，4-二氯苯甲腈、无水非质子极性溶剂和带水剂，加热升温至90～120℃回流分水，分水1～2小时，至无水分出；2)向反应釜中加入氟化钾和催化剂，升温至130～150℃，回流分水反应2～3小时，得到中间体3-氯-4氟苯腈；3)继续升温至180～200℃，反应5～6小时，反应完成；4)将得到的反应液用甲苯稀释后减压抽滤，滤饼用甲苯洗涤；5)将抽滤后得到的溶液转至精馏釜中进行减压精馏，减压真空度为0.08～0.1MPa，精馏釜釜底温度为110～150℃，收集塔顶温度为95～105℃的馏分，即为所述3，4-二氟苯腈；6)减压精馏完成后，将精馏釜内溶液转移至步骤1)中的反应釜中进行后续合成使用。

2、CN 103709071A一种3,4-二氟苯腈的制备方法，其特征在于方法包括如下步骤：(1)1,2-二氟苯与三氯乙酰氯在路易斯酸催化剂存在下于0～40℃下反应，合成3,4-二氟-(α,α,α-三氯乙酰)苯；(2)3,4-二氟-(α,α,α-三氯乙酰)苯与氨气在10～60℃下反应，得到3,4-二氟苯甲酰胺；(3)3,4-二氟苯甲酰胺与含卤脱水试剂和催化剂于30～80℃下反应，即得。

3、CN 1962623一种2，4-二氟苯腈的制备工艺，其特征在于它是以烷基苯为反应溶剂，以碘化亚铜、碘化钾和N，N’-二甲基乙二胺为组合催化剂，2，4-二氟溴苯和氰化钠在氮气保护下在100～150℃反应20～48小时，随后过滤，滤液减压分馏得到2，4-二氟苯腈；2，4-二氟溴苯和化钠的摩尔当量比例为1∶1.0～2.0；碘化亚铜的用量为2，4-二氟溴苯的5～30％摩尔当量；碘化钾的用量 为碘化亚铜的1.5～3摩尔当量；N，N’-二甲基乙二胺的用量为2，4-二氟溴苯的1～1.5摩尔当量。

上述专利文献公开的技术方案与本申请差别较大，目的不同，实现的方案不同，获得的效果不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种生产成本低、产品纯度高、操作简单的二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法。

本发明实现目的的技术方案如下：

本发明取得的优点和有益效果是：

本发明提供一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，让二氯苯腈和氟化钾交替过量一倍的投料方法，既能保证反应完全，又能得到较纯的二氟苯腈。以往的反应一般氟化钾摩尔量需要过量50％左右，而用该发明的操作步骤，从较长周期投料来看，只需过量5％左右，这样大大降低了氟化钾的使用量。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

以下所有的氟化钾均改为干燥氟化钾。

实施例1

一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，让二氯苯腈和氟化钾交替过量一倍的投料方法，既能保证反应完全，又能得到较纯的二氟苯腈，以下氟化反应是在160-170度，反应完后，降温至40-50度后再过滤。

⑴首先加入催化剂、溶剂DMF、二氯苯腈、氟化钾和阻聚剂，让二氯苯腈摩尔比过量一倍，此时氟化钾能反应完全，而二氯苯腈剩余投入量的一半，同时生成了氯化钾固体，通过过滤的方法除去；滤液为二氯苯腈和二氟苯腈的混合液；

其中：溶剂与二氯苯腈的质量比为2:1，催化剂与二氯苯腈的质量比为1:20；所用溶剂为DMF，催化剂为季铵盐。

⑵再在滤液中投入比理论用量多一倍的氟化钾，此时二氯苯腈能反应完全，氟化钾剩余一半，固体为氯化钾和氟化钾的混合物，用过滤的方法将固体回收，滤液中只有二氟苯腈，装入收集罐，待收集到一定量后去集中提纯处理；

⑶将步骤⑵过滤出来的固体投入反应罐内，重复步骤⑴、⑵、⑶，然后以此类推，重复操作；

⑷最终的二氟苯腈成品用精馏的方法进行提纯。精馏的条件：真空度在-0.09MPa以上，先将溶剂脱除然后再采成品。

实施例2

一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，让二氯苯腈和氟化钾交替过量一倍的投料方法，既能保证反应完全，又能得到较纯的二氟苯腈。以下氟化反应是在160-170度，反应完后，降温至40-50度后再过滤；

⑴首先加入催化剂、溶剂DMF、二氯苯腈、氟化钾和阻聚剂，让氟化钾摩尔比过量一倍，此时二氯苯腈能反应完全，而氟化钾剩余投入量的一半，同时生成了氯化钾固体；过滤，滤液收集，准备去精馏；

⑵再收集固体，再加入催化剂、溶剂DMF、二氯苯腈、和阻聚剂，此时二氯苯腈摩尔比过量一倍，氟化钾能反应完全，二氯苯腈剩余投入量的一半，同时生成了氯化钾固体，通过过滤的方法除去；滤液为二氯苯腈和二氟苯腈的混合液；

⑶再在滤液中投入比理论用量多一倍的氟化钾，重复步骤⑴、⑵。

⑷最终的二氟苯腈成品用精馏的方法进行提纯。精馏的条件：真空度在-0.09MPa以上，先将溶剂脱除然后再采成品。

实施例结果：

通常的方法中，干燥氟化钾的量需过量30％为佳，而用此种交替过量投料的方法，每个操作周期(10个循环)只需过量5％左右，大大降低了干燥氟化钾的用量。

实施例3

一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，步骤如下：

⑴第一次投料时，100g二氯苯腈，135g干燥氟化钾，200gDMF，5g催化剂和0.5g阻聚剂，在165度下反应4小时，降温至45度，过滤，将滤液放入二氟苯腈收集罐，保留固体；

⑵在滤液中投入200g二氯苯腈，同样的反应温度和反应时间，然后降温至45度过滤，滤掉滤渣，保留滤液。

⑶再滤液中加入和第一次投料量相同的干燥氟化钾、催化剂和阻聚剂，同样的反应温度和反应时间，然后降温过滤，将滤液放入二氟苯腈收集罐，保留固体，如此重复操作。

规定投一次二氯苯腈，反应，降温，过滤，然后再投一次干燥氟化钾、催化剂和阻聚剂为交替过量投料一次。(第一次投料时，二氯苯腈，干燥氟化钾、催化剂和阻聚剂是一起投入的，此后的投料才会交替开)

在交替过量投料10次的时候料液中二氟苯腈的含量在85％左右，而再重复交替过量的操作二氟苯腈的含量会持续降低。因此，一般取投料8-10次为一个操作周期。这批料过滤掉固体后去精馏提纯。

Claims (2)

1.一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，其特征在于：

⑴首先加入催化剂、溶剂DMF、二氯苯腈、氟化钾和阻聚剂，让二氯苯腈摩尔比过量一倍，此时氟化钾能反应完全，而二氯苯腈剩余投入量的一半，同时生成了氯化钾固体，通过过滤的方法除去；滤液为二氯苯腈和二氟苯腈的混合液；

其中：溶剂与二氯苯腈的质量比为2:1，催化剂与二氯苯腈的质量比为1:20；所用溶剂为DMF，催化剂为季铵盐；

⑵再在滤液中投入比理论用量多一倍的氟化钾，此时二氯苯腈能反应完全，氟化钾剩余一半，固体为氯化钾和氟化钾的混合物，用过滤的方法将固体回收，滤液中只有二氟苯腈，装入收集罐，待收集到一定量后去集中提纯处理；

⑶将步骤⑵过滤出来的固体投入反应罐内，重复步骤⑴、⑵、⑶，然后以此类推，重复操作；

⑷最终的二氟苯腈成品用精馏的方法进行提纯；精馏的条件：真空度在-0.09MPa以上，先将溶剂脱除然后再采成品。

2.一种二氟苯腈生产中降低催化剂用量的方法，其特征在于：当氟化钾过量一倍时，操作步骤如下：

⑴首先加入催化剂、溶剂DMF、二氯苯腈、氟化钾和阻聚剂，让氟化钾摩尔比过量一倍，此时二氯苯腈能反应完全，而氟化钾剩余投入量的一半，同时生成了氯化钾固体；过滤，滤液收集，准备去精馏；

⑵再收集固体，再加入催化剂、溶剂DMF、二氯苯腈、和阻聚剂，此时二氯苯腈摩尔比过量一倍，氟化钾能反应完全，二氯苯腈剩余投入量的一半，同时生成了氯化钾固体，通过过滤的方法除去；滤液为二氯苯腈和二氟苯腈的混合液；

⑶再在滤液中投入比理论用量多一倍的氟化钾，重复步骤⑴、⑵；

⑷最终的二氟苯腈成品用精馏的方法进行提纯；精馏的条件：真空度在-0.09MPa以上，先将溶剂脱除然后再采成品。