CN105949067A - 一种3,5-二氟苯胺的制备方法 - Google Patents

一种3,5-二氟苯胺的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3,5‑二氟苯胺的制备方法，涉及有机合成技术领域，以2,4‑二氟苯胺、自来水、盐酸、溴素、亚硝酸钠、次亚磷酸钠、氨水为原料，氧化亚铜为催化剂，自来水、二氯乙烷为溶剂，经过溴化、重氮化、氨化、萃取、蒸馏等步骤得到3,5‑二氟苯胺产品。该方法能够以工业上易获得的原料进行反应，工艺简单，后处理简便，条件温和，环境污染小，高收率的制备3,5‑二氟苯胺产品，同时能够工业化生产。

Description

一种3,5-二氟苯胺的制备方法
技术领域：
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种3,5-二氟苯胺的制备方法。
背景技术：
3,5-二氟苯胺的性状为白色粉末状晶体，CAS No.：372-39-4，熔点39～40℃，沸点81～82℃，是一种用途非常广泛的化工中间体，广泛应用于医药、农药以及其他精细化工产品的合成。在医药方面可以制备唑烷酮类抗菌消炎药。农药主要用于氨基腙类除草剂(如氟吡草腙)和植物生长调节剂的合成。此外还可以作为染料中间体用于合成防腐蚀、防潮湿的磁带材料。
3,5-二氟苯胺的主要的合成方法有以下9种：(1)2,4-二氟苯胺法；(2)2,4,5,6-四氯间苯二腈法；(3)2,4,5-三氯硝基苯法；(4)间苯二胺法；(5)2,3,4,5-四氟苯腈法；(6)均三氯苯法；(7)3,5-二氯苯胺法；(8)三硝基苯法；(9)2,4-二氟氯苯法等。
上述9种方法在工业化生产中都存在缺点，方法(1)合成步骤长，同时需要带压设备，一次性投入大；方法(2)原料不易获得，需要带压、防腐设备；方法(3)原料不易获得，反应转化率的选择性低，没有工业化意义；方法(4)合成步骤长，收率低；方法(5)原料成本高，设备腐蚀性严重；方法(6)、(7)原料不易获得，需要带压、防腐设备；方法(8)原料不易获得；方法(9)反应条件苛刻，没有工业化意义。
因此，工业化生产迫切需要一种3,5-二氟苯胺的制备方法，该方法能够以工业上易获得的原料进行反应，工艺简单，后处理简便，条件温和，环境污染小，高收率的制备3,5-二氟苯胺产品，同时能够工业化生产。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种生产成本较低，收率高且适合工业化生产的3,5-二氟苯胺的制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种3,5-二氟苯胺的制备方法，包括下列步骤：
(1)向反应容器中先加入一定浓度的稀盐酸，再滴加2,4-二氟苯胺，形成2,4-二氟苯胺盐酸盐，然后滴加溴素，滴加溴素过程中产生的溴化氢被吸收再利用，溴素滴加完毕后保温反应，待原料反应完全后停止反应，得到2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液；
(2)向2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液中滴加亚硝酸钠水溶液，滴加完毕后再继续滴加还原剂，还原剂滴加完毕后保温反应至无氮气放出，然后加入二氯乙烷萃取，取有机相蒸馏，得到3,5-二氟溴苯；
(3)将3,5-二氟溴苯加入压力容器中，再加入氨水溶液和催化剂，升温反应，反应结束后加入二氯乙烷萃取，取有机相蒸馏，得到产品3,5-二氟苯胺。
所述步骤(1)中稀盐酸为质量浓度36％的盐酸水溶液。
所述步骤(1)中稀盐酸、溴素与2,4-二氟苯胺的投料摩尔比为2.0～3.0:1.0～1.2:1当量，优选2.5:1.05:1。
所述步骤(1)中溴素滴加温度为0～30℃，优选10-15℃；保温反应温度为0-30℃，优选10-15℃。
所述步骤(1)滴加溴素过程中产生的溴化氢被30.0％液碱溶液吸收，吸收设备为降膜吸收塔。
所述步骤(2)中亚硝酸钠与2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的投料摩尔比为1.0～2.0:1，优选1.2:1。
所述步骤(2)中亚硝酸钠滴加温度为0～20℃，优选0～5℃；保温反应温度为0～20℃，优选为0～5℃。
所述步骤(2)中还原剂选自异丙醇和次亚磷酸钠中的一种，优选次亚磷酸钠。
所述步骤(2)中次亚磷酸钠与2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的投料摩尔比为3.0～5.0:1，优选4.0:1。
所述步骤(3)中氨水与3,5-二氟溴苯的投料摩尔比为2.0～3.0:1，优选2.5:1。
所述步骤(3)中催化剂选自氧化亚铜，氯化亚铜和溴化亚铜中的一种，优选氧化亚铜。
所述步骤(3)中反应温度为100～150℃，优选120℃。
本发明的有益效果是：本发明使用的原料廉价易得，反应条件较为温和，后处理操作简单，回收溴化氢可以直接使用做其它项目，整个工艺未使用有机溶剂，生产成本较低，收率高，适合工业化生产。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)在3000.0mL的四口反应容器中，先加入600.0g的纯水和253.5g的36.0％盐酸，搅拌30分钟，控制温度20-30℃滴加129.1g 2,4-二氟苯胺，形成2,4-二氟苯胺盐酸盐，控制滴加温度在10～15℃滴加167.8g溴素，滴加溴素过程产生溴化氢吸收通过降膜吸收塔吸收回收30.0％的溴化氢251.0g，滴加完毕控制温度10～15℃保温反应，气相中控原料反应完全后停止反应，到中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液；
(2)将中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液冷却至0～5℃，用恒压低液漏斗将配制好的82.8g亚硝酸钠和140.0g水的溶液滴加入反应体系，滴加完毕，控制温度0～5℃保温1.0h。继续将配制好的352.0g次亚磷酸钠和700.0g水溶液滴加入体系，滴加完毕继续保温2.0h，至无氮气放出，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得3,5-二氟溴苯190.9g；
(3)将3,5-二氟溴苯190.9g加入1000.0mL高压容器，继续加入291.7g的30.0％氨水溶液和催化剂氧化亚铜1.44g，升温至120℃，搅拌反应6.0h，气相检测至原料反应完全，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得纯度大约99.0％的3,5-二氟苯胺成品109.7g，两步总收率85.0％。
实施例2
(1)在3000.0mL的四口反应容器中，先加入600.0g的纯水和202.8g的36.0％盐酸，搅拌30分钟，控制温度20-30℃滴加129.1g 2,4-二氟苯胺，形成2,4-二氟苯胺盐酸盐，控制滴加温度在0～10℃滴加159.8g溴素，滴加溴素过程产生溴化氢吸收通过稀释270.0g的15.0％液碱，滴加完毕控制温度0～10℃保温反应，气相中控原料反应完全后停止反应，到中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液；
(2)将中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液冷却至0～5℃，用恒压低液漏斗将配制好的69.0g亚硝酸钠和140.0g水的溶液滴加入反应体系，滴加完毕，控制温度0～5℃保温1.0h。继续将配制好的264.0g次亚磷酸钠和700.0g水溶液滴加入体系，滴加完毕继续保温2.0h，至无氮气放出，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得3,5-二氟溴苯180.2g；
(3)将3,5-二氟溴苯180.2g加入1000.0mL高压容器，继续加入233.4g的30.0％氨水溶液和催化剂氯化亚铜0.995g，升温至100℃，搅拌反应6.0h，气相检测至原料反应完全，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得纯度大约99.0％的3,5-二氟苯胺成品96.8g，两步总收率75.0％。
实施例3
(1)在3000.0mL的四口反应容器中，先加入600.0g的纯水和304.2g的36.0％盐酸，搅拌30分钟，控制温度20-30℃滴加129.1g 2,4-二氟苯胺，形成2,4-二氟苯胺盐酸盐，控制滴加温度在20～30℃滴加182.6g溴素，滴加溴素过程产生溴化氢吸收通过稀释270.0g的15.0％液碱，滴加完毕控制温度20～30℃保温反应，气相中控原料反应完全后停止反应，到中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液；
(2)将中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液冷却至0～5℃，用恒压低液漏斗将配制好的103.5g亚硝酸钠和140.0g水的溶液滴加入反应体系，滴加完毕，控制温度5～10℃保温1.0h。继续将配制好的440.0g次亚磷酸钠和700.0g水溶液滴加入体系，滴加完毕继续保温2.0h，至无氮气放出，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得3,5-二氟溴苯186.7g；
(3)将3,5-二氟溴苯186.7g加入1000.0mL高压容器，继续加入350.0g的30.0％氨水溶液和催化剂溴化亚铜1.44g，升温至150℃，搅拌反应6.0h，气相检测至原料反应完全，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得纯度大约99.0％的3,5-二氟苯胺成品103.4g，两步总收率80.1％。
实施例4
(1)在3000.0mL的四口反应容器中，先加入600.0g的纯水和253.5g的36.0％盐酸，搅拌30分钟，控制温度20-30℃滴加129.1g 2,4-二氟苯胺，形成2,4-二氟苯胺盐酸盐，控制滴加温度在10～15℃滴加191.8g溴素，滴加溴素过程产生溴化氢吸收通过降膜吸收塔吸收回收30.0％的溴化氢251.0g，滴加完毕控制温度10～15℃保温反应，气相中控原料反应完全后停止反应，到中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液；
(2)将中间体2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液冷却至0～5℃，加入500.0g异丙醇，控制温度0～5℃用恒压低液漏斗将配制好的82.8g亚硝酸钠和140.0g水的溶液滴加入反应体系，滴加完毕继续保温2.0h，至无氮气放出，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得3,5-二氟溴苯187.5g；
(3)将3,5-二氟溴苯187.5g加入1000.0mL高压容器，继续加入30.0％氨水溶液350.1g和催化剂氧化亚铜1.44g，升温至120℃，搅拌反应6.0h，气相检测至原料反应完全，加入200.0g二氯乙烷萃取，有机相蒸馏得纯度大约99.0％的3,5-二氟苯胺成品106.2g，两步总收率82.3％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)向反应容器中先加入一定浓度的稀盐酸，再滴加2,4-二氟苯胺，形成2,4-二氟苯胺盐酸盐，然后滴加溴素，滴加溴素过程中产生的溴化氢被吸收再利用，溴素滴加完毕后保温反应，待原料反应完全后停止反应，得到2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液；
(2)向2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的水溶液中滴加亚硝酸钠水溶液，滴加完毕后再继续滴加还原剂，还原剂滴加完毕后保温反应至无氮气放出，然后加入二氯乙烷萃取，取有机相蒸馏，得到3,5-二氟溴苯；
(3)将3,5-二氟溴苯加入压力容器中，再加入氨水溶液和催化剂，升温反应，反应结束后加入二氯乙烷萃取，取有机相蒸馏，得到产品3,5-二氟苯胺。
2.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中稀盐酸为质量浓度36％的盐酸水溶液；稀盐酸、溴素与2,4-二氟苯胺的投料摩尔比为2.0～3.0:1.0～1.2:1当量，优选2.5:1.05:1。
3.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中溴素滴加温度为0～30℃，优选10-15℃；保温反应温度为0-30℃，优选10-15℃。
4.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)滴加溴素过程中产生的溴化氢被30.0％液碱溶液吸收，吸收设备为降膜吸收塔。
5.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中亚硝酸钠与2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的投料摩尔比为1.0～2.0:1，优选1.2:1。
6.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中亚硝酸钠滴加温度为0～20℃，优选0～5℃；保温反应温度为0～20℃，优选0～5℃。
7.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中还原剂选自异丙醇和次亚磷酸钠中的一种，优选次亚磷酸钠；次亚磷酸钠与2-溴-4,6-二氟苯胺盐酸盐的投料摩尔比为3.0～5.0:1，优选4.0:1。
8.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氨水与3,5-二氟溴苯的投料摩尔比为2.0～3.0:1，优选2.5:1。
9.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中催化剂选自氧化亚铜，氯化亚铜和溴化亚铜中的一种，优选氧化亚铜。
10.根据权利要求1所述的3,5-二氟苯胺的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中反应温度为100～150℃，优选120℃。
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