CN106892823A - 微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法 - Google Patents

微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法 Download PDF

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金钢
李秀清
黄伟
何志勇
任磊
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Abstract

本发明公开了一种微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法，即在微反应器中，将2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器起始模块，将硝化剂按比例分成多股通入反应器各个模块合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯。方法简单，效果良好，大大缩短了反应时间（从96小时降至约200s），优化了物料配比，提高了生产效率，2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯产率42.5%。

Description

微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法
技术领域
本发明属于有机精细合成领域，涉及了一种微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法，即将2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器起始模块，将硝化剂按比例分成多股通入反应器各个模块合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯。
背景技术
2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯是一种有机中间体，常用作农药与医药合成。目前国内文献中，还未见相关合成技术，国外文献中也鲜有报道。Hori Hitoshi等人在《Design and Synthesis of New Mitochondiral Cytotoxin N-Thiadiazolyanilines that Inhibit Tumor Cell Growth》 一文中提到，50%浓度发烟硫酸与发烟硝酸混合作为硝化剂，与2，4-二氯三氟甲苯在80℃下搅拌反应96小时，可合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯，产率约60%。美国专利US4201724一文中提到，使用含30~33%的SO3的发烟硫酸与90%硝酸作为硝化剂，与2，4-二氯三氟甲苯在76℃±1℃下搅拌反应96小时，2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯产率约79%，Molla M等在《Synthesis and evaluation of oryzalin analogs against Toxoplasma gondii》一文中同样采用了此方法。
目前还没有文献中提到在微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法。
发明内容
本发明属于有机精细合成领域，涉及了一种微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法，即将2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器起始模块，将硝化剂按比例分成多股通入反应器各个模块合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯。方法简单，效果良好，与传统方法相比较，大大缩短了反应时间（从96小时降至约200s），优化了物料配比，提高了生产效率。
为达到以上目的，本发明通常采取的技术方案如下：
(1) 硫酸、硝酸混合物最为硝化剂，硫酸硝酸摩尔比3~8，
(2) 硝酸与2，4-二氯三氟甲苯的摩尔比为1.0~1.5，
(3) 2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器起始模块，将硝化剂按比例分成多股通入反应器各个模块合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯。
本发明方法2，4-二氯三氟甲苯转化率大于97%，2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯产率42.5%。
本发明优选的技术方案：
1、硫酸浓度≥98%，硝酸浓度90~98%，硫酸硝酸摩尔比为3~8，优选4~6；
2、硝酸与2，4-二氯三氟甲苯的摩尔比为1.0~1.5，优选1.1~1.2.；
3、反应温度控制100~180℃，优选140~160℃；
4、反应器内停留时间60~250s，优选120~150s；
5、硝化剂以多股形式进料。
本发明的有益效果：
1、本发明中，反应时间只需约200s，大大短于现有技术96小时；
2、本发明中，使用浓硫酸替代发烟硫酸作为硝化脱水剂，降低原料储运及反应风险；
3、本发明以多股进料方式，与两股进料方式相比，优化了物料配比，提高反应性能。
附图说明
图1为本发明实施例方法的进料方式示意图。
图中，原料A为硝化剂，原料B为2，4-二氯三氟甲苯。
具体实施方式
下面结合实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于下述的具体实施方式。
以下实施例采用多股进料方式，进入如附图1所示微反应器内，反应温度控制100~180℃，反应器内停留时间60~250s，收集反应混合物，分液除去废酸，水洗至中性，色谱分析含量。
实施例1
摩尔比1：6的95%硝酸-98%硫酸，2，4-二氯三氟甲苯摩尔比为1.12，2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器模块5，预热至反应温度进入模块6，将硝化剂按等比例分成四股分别经模块1、2、3、4预热至反应温度，再分别进入模块6、7、8、9与2，4-二氯三氟甲苯混合反应，物料停留时间150s，反应温度160℃。2，4-二氯三氟甲苯转化率92.4%，2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯产率38.9%。
实施例2
摩尔比1：6的95%硝酸-98%硫酸，2，4-二氯三氟甲苯摩尔比为1.12，2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器模块5，预热至反应温度进入模块6，将硝化剂按5:2:1:1的比例分成四股分别经模块1、2、3、4预热至反应温度，再分别进入模块6、7、8、9与2，4-二氯三氟甲苯混合反应，物料停留时间150s，反应温度160℃。2，4-二氯三氟甲苯转化率93.4%，2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯产率42.5%。

Claims (7)

1.一种微反应器中合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯的方法，包括：
(1) 硫酸、硝酸混合物作为硝化剂，硫酸硝酸摩尔比3~8；
(2) 硝酸与2，4-二氯三氟甲苯的摩尔比为1.0~1.5；
(3) 将2，4-二氯三氟甲苯以一股通入反应器起始模块，将硝化剂按比例分成多股通入反应器各个模块合成2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于反应温度控制100~180℃，反应器内停留时间60~250s，收集反应混合物，分液除去废酸，水洗至中性，色谱分析含量。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于2，4-二氯三氟甲苯转化率大于97%，2,4-二氯-3,5-二硝基三氟甲苯产率42.5%。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于硫酸浓度≥98%，硝酸浓度90~98%，硫酸硝酸摩尔比为4~6。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于硝酸与2，4-二氯三氟甲苯的摩尔比为1.1~1.2。
6.根据权利要求2所述方法，其特征在于反应温度控制140~160℃。
7.根据权利要求2所述方法，其特征在于反应器内停留时间120~150s。
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