CN106242939B - 一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法 - Google Patents

一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法 Download PDF

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Abstract

一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法：将物料苯二胺、盐酸水溶液和氟硼酸水溶液混合后储存于第一储罐，物料亚硝酸钠的水溶液存储在第二储罐中，并且分别通过输液泵输送到混合器中混合后添入管式反应器中，于0～100℃下进行重氮化反应，反应停留时间为1～150s，反应后所得反应混合物冷却至‑5～‑10℃，过滤得到湿重氮盐和滤液，将所述的湿重氮盐干燥，投入裂解釜进行裂解，收集目标馏分，再经蒸馏得到二氟苯。本发明具有产品收率高、三废少、操作简便、安全性好的优势，很适合于工业化生产。

Description

一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法。
(二)背景技术
二氟苯是重要的精细化工中间体，广泛应用于医药和农药等领域，如间二氟苯可以合成二氟苯水杨酸、氟喹诺酮类抗菌剂、含氟苯基杀虫剂等；对二氟苯可用于合成液晶材料。文献报道二氟苯的合成方法有很多种，根据起始原料不同，可分为：(1)卤素交换法：WO2001081274A1、US20050096489和WO2008073471A1等报道了以氯苯或氟苯等为原料，以CsF、CuF2等氟化物作为氟化剂，在高温高压条件下进行卤素置换。这类方法虽然路线短，但是氟化剂用量过大，收率偏低，产物中异构体难分离，生产成本高，不具有实用价值。(2)单氟苯胺重氮化-氟化法：US4096196等报道了以间氟苯胺为原料，在HF吡啶作用下进行重氮化，所得重氮盐升温氟代得到间二氟苯，收率为70％。该方法原料间氟苯胺价格较高，不具有实用性。JPH0920697(A)报道了以邻氟苯胺为原料，经相似步骤得到邻二氟苯，收率85％，同样由于邻氟苯胺价格较高，生产成本不能有效的降低，Bardin,Vadim V等(J.FluorineChem.,2013,156,333-338；)报道了以对氟苯胺为原料经过希曼反应制得对二氟苯，收率为86％。(3)苯二胺重氮化-氟化法：Fukuhara等以间苯二胺为原料，在HF吡啶作用下进行重氮化，所得重氮盐升温氟代得到间二氟苯，收率为78％(Synthetic Commun.,1987,17(6),685)。该方法的缺点是HF吡啶用量很大，成本高。另外，CN1634895A报道了以间苯二胺为原料，先在盐酸体系下于-15～-12℃进行重氮化反应生成氯化重氮盐，然后加入氟硼酸生成间苯二重氮双氟硼酸盐，然后升温裂解得到间二氟苯，收率为72％。傅建龙等(华南理工大学学报(自然科学版),2000,11:86-89.)报道了以对苯二胺为原料经过希曼反应制取对二氟苯，收率73％。而邻苯二胺经希曼反应制取对二氟苯还未见报道。
用苯二胺经希曼反应制取二氟苯的方法原料较为廉价易得，但是传统釜式重氮化工艺存在难以克服的缺点：首先，重氮化反应为强放热反应，苯二胺重氮化反应放热量更大，重氮盐在高温下不稳定极易分解；釜式工艺中传质和转热效率低，容易造成局部浓度和温度高，为解决以上问题需要缓慢滴加重氮化试剂，或是外部强制冷却，这样大大降低了生产效率，能耗也大。其次，苯二胺有两个氨基，重氮化过程中极易发生分子内或分子间偶联副反应，影响收率。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种管式双重氮化制备二氟苯的方法，以克服现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法，所述的方法具体按如下步骤进行：
将物料苯二胺、盐酸水溶液和氟硼酸水溶液混合后储存于第一储罐(T1)，物料亚硝酸钠的水溶液存储在第二储罐(T2)中，并且分别通过输液泵输送到混合器中混合后添入管式反应器中，于0～100℃下进行重氮化反应，反应停留时间为1～150s，反应后所得反应混合物冷却至-5～-10℃，过滤得到湿重氮盐和滤液，将所述的湿重氮盐干燥，投入裂解釜进行裂解，收集目标馏分，再经蒸馏得到二氟苯；所述的苯二胺、盐酸水溶液中的HCl、氟硼酸水溶液中的HBF4、亚硝酸钠的水溶液中亚硝酸钠摩尔流量比为1:2.5～25:2～5:2～3。
推荐所述的管式反应器管长为1～50m，管道直径为5～50mm。
再进一步，推荐所述的第一储罐(T1)物料进料流量为18.9～6387.3L/h，所述的第二储罐(T2)物料进料流量为4.6～677.9L/h。
进一步，所述的苯二胺的两个氨基互为邻位、间位或对位。
进一步，所述的盐酸的质量浓度为5～37％；
进一步，所述的氟硼酸质量浓度为20～50％。
进一步，所述的亚硝酸钠溶液的质量浓度为20～50％。
再进一步，优选所述的重氮化反应温度为20～50℃。
更进一步，所述的裂解反应按如下操作进行：将烘干的重氮盐固体投入裂解反应釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min完成裂解反应。
再进一步，所述反应在动态投料中连续进行，优选所述的苯二胺、盐酸水溶液中的HCl、氟硼酸水溶液中的HBF4、亚硝酸钠的水溶液中亚硝酸钠动态投料摩尔流量比为1:10～20:3～4:2～3。
本发明所述重氮反应液离心后所得滤液后处理方法为：将滤液缓慢升温至60～70℃并保温2～3h，过滤除去不溶物，液体蒸馏，收集馏分，得到含盐酸、氟硼酸的物料回用于重氮化反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)采用管式反应器代替釜式反应器进行重氮化反应，精确控制反应参数，反应物在管内轴向返混小，克服了现有反应技术存在的局部浓度不均匀等问题，显著减少偶联副反应；
(2)管式反应采用连续操作方式，更容易实现工艺自动化，生产过程安全性高；重氮化废液经过简单处理可循环使用，减少三废。
(3)制备方法简单，操作便捷，产品收率高，适合工业化生产。
(四)附图说明
图1是本发明二氟苯制备方法的工艺流程图。其中，T1-第一储罐，T2-第二储罐，3-混合，4-管式反应，5-冷却析晶，6-离心过滤，7-干燥，8-裂解反应，9-蒸馏。
(五)具体实施方式
以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
将对苯二胺10.8kg(100mol)、5％盐酸水溶液182.3kg(250mol)、20％氟硼酸水溶液87.8kg(200mol)混合后储存于第一储罐(T1)，将亚硝酸钠13.8kg(200mol)和水55.2kg配成溶液储存于第二储罐(T2)，两种物料分别通过对应计量泵同时进料，通过计量泵调节流量分别为18.9L/h、4.6L/h，此时对苯二胺、盐酸水溶液中的HCl、氟硼酸水溶液中HBF4、NaNO2的摩尔流量比为1:2.5:2:2，物料经过混合器混合后进入管式反应器(管长50m，管径5mm)，反应温度为0℃，停留时间为150s，反应液流出管道直接进入冷却塔，冷却至-5℃，过滤，得到白色固体，干燥后投入裂解釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min，收集目标馏分，再经过蒸馏，得到7.4kg无色液体即为对二氟苯，收率65％，GC纯度99.8％，19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ/ppm:-119.91。
实施例2
将对苯二胺10.8kg(100mol)、20％盐酸水溶液273.8kg(1500mol)、50％氟硼酸水溶液87.8kg(500mol)混合后储存于第一储罐(T1)，将亚硝酸钠20.7kg(300mol)和水48.3kg配成溶液储存于第二储罐(T2)，两种物料分别通过对应计量泵同时进料，通过计量泵调节流量分别为40.1L/h、7.0L/h，此时使对苯二胺、盐酸水溶液中HCl、氟硼酸水溶液中的HBF4、NaNO2的摩尔流量比为1:15:5:3，物料经过混合器混合后进入管式反应器(管长10m，管径10mm)，反应温度为50℃，停留时间为60s，反应液流出管道直接进入冷却塔，冷却至-10℃，过滤，得到白色固体，干燥后投入裂解釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min，收集目标馏分，再经过蒸馏，得到9.5kg无色液体即为对二氟苯，收率83％，GC纯度99.9％，19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ/ppm:-119.91。
实施例3
将对苯二胺10.8kg(100mol)、37％盐酸水溶液246.4kg(2500mol)、50％氟硼酸水溶液70.2kg(400mol)混合后储存于第一储罐(T1)，将亚硝酸钠20.7kg(300mol)和水20.7kg配成溶液储存于第二储罐(T2)，两种物料分别通过对应计量泵同时进料，通过计量泵调节流量分别为6387.3L/h、677.9L/h，此时对苯二胺、盐酸水溶液中的HCl、氟硼酸水溶液HBF4、NaNO2的摩尔流量比为1:25:4:3，物料经过混合器混合后进入管式反应器(管长1m，管径50mm)，反应温度为100℃，停留时间为1s，反应液流出管道直接进入冷却塔，冷却至-10℃，过滤，得到白色固体，干燥后投入裂解釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min，收集目标馏分，再经过蒸馏，得到8.8kg无色液体即为对二氟苯，收率77％，GC纯度99.9％，19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ/ppm:-119.91。
实施例4
将间苯二胺10.8kg(100mol)、20％盐酸水溶液273.8kg(1500mol)、50％氟硼酸水溶液70.2kg(400mol)混合后储存于第一储罐(T1)，将亚硝酸钠20.7kg(300mol)和水48.3kg配成溶液储存于第二储罐(T2)，两种物料分别通过对应计量泵同时进料，通过计量泵调节流量分别为39.7L/h、7.4L/h，此时间苯二胺、盐酸水溶液中HCl、氟硼酸水溶液中HBF4、NaNO2的摩尔流量比为1:15:4:3，物料经过混合器混合后进入管式反应器(管长10m，管径10mm)，反应温度为50℃，停留时间为60s，反应液流出管道直接进入冷却塔，冷却至-10℃，过滤，得到白色固体，干燥后投入裂解釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min，收集目标馏分，再经过蒸馏，得到9.7kg无色液体即为间二氟苯，收率85％，GC纯度99.9％，19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ/ppm:-109.90。
实施例5
将邻苯二胺10.8kg(100mol)、20％盐酸水溶液273.8kg(1500mol)、50％氟硼酸水溶液70.2kg(400mol)混合后储存于第一储罐(T1)，将亚硝酸钠20.7kg(300mol)和水48.3kg配成溶液储存于第二储罐(T2)，两种物料分别通过对应计量泵同时进料，通过计量泵调节流量分别为39.7L/h、7.4L/h，此时邻苯二胺、盐酸水溶液中HCl、氟硼酸水溶液中HBF4、NaNO2的摩尔流量比为1:15:4:3，物料经过混合器混合后进入管式反应器(管长10m，管径10mm)，反应温度为50℃，停留时间为60s，反应液流出管道直接进入冷却塔，冷却至-10℃，过滤，得到白色固体，干燥后投入裂解釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min，收集目标馏分，再经过蒸馏，得到8.0kg无色液体即为邻二氟苯，收率70％，GC纯度99.9％，19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ/ppm:-138.11。
实施例6
将重氮反应液离心后的滤液缓慢升温至70℃并保温3h，过滤除去不溶物，液体蒸馏，收集馏分，共360kg含HCl 43.8kg，HBF4 16.6kg，依次补加HCl 11.0kg和50％氟硼酸水溶液37.0kg，将10.8kg对苯二胺(100mol)与上述酸液混合并储存于第一储罐(T1)，将亚硝酸钠20.7kg(300mol)和水48.3kg配成溶液储存于第二储罐(T2)，两种物料分别通过对应计量泵同时进料，通过计量泵调节流量分别为40.9L/h、6.2L/h，此时对苯二胺、盐酸水溶液中HCl、氟硼酸水溶液HBF4、NaNO2的摩尔流量比为1:15:4:3，物料经过混合器混合后进入管式反应器(管长10m，管径10mm)，反应温度为50℃，停留时间为60s，反应液流出管道直接进入冷却塔，冷却至-10℃，过滤，得到白色固体，干燥后投入裂解釜，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min，收集目标馏分，再经过蒸馏，得到9.3kg无色液体即为对二氟苯，收率82％，GC纯度99.9％，19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ/ppm:-119.91。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.一种管式双重氮化反应制备二氟苯的方法，其特征在于所述的方法按如下步骤进行：
将物料苯二胺、盐酸水溶液和氟硼酸水溶液混合后储存于第一储罐，物料亚硝酸钠的水溶液存储在第二储罐中，并且分别通过输液泵输送到混合器中混合后添入管式反应器中，于0～100℃下进行重氮化反应，反应停留时间为1～150s，反应后所得反应混合物冷却至-5～-10℃，过滤得到湿重氮盐和滤液，将所述的湿重氮盐干燥，投入裂解釜进行裂解，收集目标馏分，再经蒸馏得到二氟苯；所述的苯二胺、盐酸水溶液中的HCl、氟硼酸水溶液中的HBF4、亚硝酸钠的水溶液中亚硝酸钠摩尔流量比为1:2.5～25:2～5:2～3。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的管式反应器管长为1～50m，管道直径为5～50mm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的苯二胺的两个氨基互为邻位、间位或对位。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的盐酸水溶液的质量浓度为5～37％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的氟硼酸水溶液质量浓度为20～50％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的亚硝酸钠的水溶液的质量浓度为20～50％。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的裂解反应按如下步骤进行：将烘干的重氮盐固体投入裂解反应釜中，升温至200℃并保温，待无BF3白烟产生后继续保温30min完成裂解反应。
8.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于所述反应在动态投料中连续进行，所述的苯二胺、盐酸水溶液中的HCl、氟硼酸水溶液中的HBF4、亚硝酸钠动态投料摩尔流量比为1:10～20:3～4:2～3。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述重氮反应液离心后所得滤液后处理方法为：将滤液缓慢升温至60～70℃并保温2～3h，过滤除去不溶物，液体蒸馏，收集馏分，得到含盐酸、氟硼酸的物料回用于重氮化反应。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112624896A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 浙江解氏新材料股份有限公司 一种基于微通道反应器的间二氟苯的连续化合成方法
CN114213212B (zh) * 2021-12-21 2023-08-18 阜新睿光氟化学有限公司 一种全氟联苯的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388870A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-26 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von aliphatischen substituierten Fluorbenzolen
CN1634895A (zh) * 2004-10-22 2005-07-06 浙江大学 咪唑芳香醇类衍生物及其制备方法和用途
CN1817830A (zh) * 2006-03-09 2006-08-16 解卫宇 芳香族氟化合物的生产装置及其生产方法
CN101941890A (zh) * 2010-09-02 2011-01-12 江苏淮河化工有限公司 一种间甲酚的制备方法及装置
CN105481654A (zh) * 2015-11-30 2016-04-13 浙江林江化工股份有限公司 一种管式连续化生产邻氟苯酚的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388870A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-26 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von aliphatischen substituierten Fluorbenzolen
CN1634895A (zh) * 2004-10-22 2005-07-06 浙江大学 咪唑芳香醇类衍生物及其制备方法和用途
CN1817830A (zh) * 2006-03-09 2006-08-16 解卫宇 芳香族氟化合物的生产装置及其生产方法
CN101941890A (zh) * 2010-09-02 2011-01-12 江苏淮河化工有限公司 一种间甲酚的制备方法及装置
CN105481654A (zh) * 2015-11-30 2016-04-13 浙江林江化工股份有限公司 一种管式连续化生产邻氟苯酚的方法

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