CN108191613B - 一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,本方法利用微通道反应器,能够实现虱螨脲中间体不经过分离经加成,硝化,加压氢化的三步连续反应,实现连续生产,总收率>92%,纯度>99%以上,同时大大缩短了生产周期,提高转化率,减少了副反应,降低了第一步加成工艺昂贵气体全氟丙烯的用量,大大降低了生产成本;本发明还解决了氢化及硝化危险工艺易产生爆炸的危险;同时也解决了传统釜式氢化工艺昂贵催化剂Pt/C套用次数低的问题。

Description

一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法
技术领域
本发明涉及一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法。
背景技术
虱螨脲商品名美除,美除是先正达公司生产的取代脲类杀虫剂,而2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺是合成虱螨脲的必不可少的重要中间体,其结构式如Ⅰ如下:
虱螨脲是苯甲酰脲类杀虫剂中的第一大产品,1993年,先正达在法国首先上市了虱螨脲,用于玉米,虱螨脲的主要市场在动物健康领域,用于防治猫、狗身上的跳蚤,商品名为Program。
在农业领域,虱螨脲现已登记在许多作物上,尤其是大豆、棉花、玉米和蔬菜;也在许多国家取得登记,特别是日本和巴西;巴西已成为虱螨脲的主要市场。虱螨脲对棉花和蔬菜上的夜蛾(Spodoptera spp.)防效优秀,在防治鳞翅目害虫方面虱螨脲的市场份额在不断增加,销售额持续增长,其主要市场来自于巴西的大豆,其次是日本的蔬菜,虱螨脲也已获得了欧盟的再登记,此外,该产品还在美国用于防治白蚁,商品名为Zyrox。
2014年,虱螨脲的全球销售额达2.05亿美元;2009—2014年的复合年增长率为12.6%,其市场成长性较好,2014年,先正达虱螨脲的销售额增至1.20亿美元。
现有文献报道合成虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的方法主要是釜式反应,主要有以下两条路线。
方法一:
利用方法一进行釜式反应存在以下缺点:还原三废多,昂贵气体全氟丙烯损耗大及收率低,硝化反应危险大,导致成本高,所以工业上一般不采用此路线。
方法二:
目前工业化生产都采用方法二,但用传统釜式反应得到在中间体含量和收率低,反应局部温度高,安全性差。
其中,在釜式反应进行全氟丙烯气体与2,5-二氯苯酚反应,因反应前期气体置换和反应结束后处理釜内放空都有大量气体排走,造成全氟丙烯浪费,因而全氟丙烯气体与2,5-二氯苯酚摩尔比必须>1.05,而全氟丙烯价格昂贵,使得合成成本高;另外,杂质含量高,如结构式Ⅱ所示的化合物的两个异构体杂质之和一般达到1-2%w/w,
目前,2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯还原合2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的方法主要有两种:1)金属还原:用铁粉或锌粉做还原剂在酸性条件下还原硝基而得到2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺,该方法的最大不足是反应结束后会产生大量的废渣,随着最严格的环保法的出台和国家对环境治理力度的不断加大,该方法已经被工业生产所淘汰;2)催化加氢,目前该方法是合成虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的主要方法,但是传统的釜式加氢反应器由于大量氢气的存在,和空气环合形成爆炸性混合物,再加上高温高压条件,易造成爆炸事故,因而传统釜式催化加氢反应已经被列为国家终端监管的危险化工工艺目录,在工业化工厂房的防爆设计,在线安全监控,项目上马时的安全评价和环境评价等方面投入巨大,项目获批难度极大,且项目上马后会受到国家监管部门高频次的严格监管,造成生产难度大,成本高。
另外传统釜式加氢反应温度较高,压力大,反应时间长,能耗高,很容易造成中间体结构中醚键的断裂以及苯环脱卤,使得如结构式Ⅲ所示断醚键杂质和如结构式Ⅳ所示苯环脱氯杂质含量高,对虱螨脲中间体含量和收率造成很大的影响,且传统釜式反应存在着昂贵催化剂套用次数不高,一般只能套用6-8次。
目前虱螨脲原药不仅用作除草剂,也用在防治宠物猫和狗身上的跳蚤以及防治白蚁等方面;在此背景下国外大公司如先正达对虱螨脲原药质量要求特别高,要求样品中所有单个杂质含量全部<0.1%,而传统釜式反应都是早期的落后工艺技术,原药产品定量含量低、杂质多;很多杂质通过后处理纯化很难去除,不仅增大了纯化带来的环境污染还大大提高了制造成本,因此寻求新的合成方法成为势不可挡的趋势。
发明内容
本发明提供了一种操作简单,反应速度快,生产周期短,成本低,同时产品纯度高的连续化合成虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的方法。
为了解决上述问题,本发明采用的技术方案是这样的,一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,包括以下步骤:
1)1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯的连续制备:向有机水溶液中依次加入固体碱和2,5-二氯苯酚配成混合溶液物料1,将物料1进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷后,与物料2全氟丙烯气体同时进料到微通道反应器Ⅰ的反应模块组反应,得到的反应液,经中和,常压回收乙腈水溶液,分层干燥后得到物料3,即1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯;
2)2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯的连续制备:将浓硫酸与步骤1)得到的物料3混合制成物料4,将物料4进料到微通道反应器Ⅱ中的预冷模块预冷后,与物料5硝酸同时进料到微通道反应器Ⅱ的反应模块组反应,得到的反应液经分层萃取,中和水洗,脱除萃取剂得物料6,即2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯;
3)2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的连续制备:将物料6加入到有机溶剂中,搅拌均匀后,再加入Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂形成物料7,将物料7进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热后,与氢气同时进料到微通道反应器Ⅲ的反应模块组,得到的反应液经过滤回收Pt/C催化剂,蒸馏得到虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺。
上述利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法中,完成了步骤一加成,步骤二硝化,步骤三加压氢化的三步连续反应。
步骤1)中,物料1通过计量泵1进行进料,物料2全氟丙烯通过计量泵2进行进料,通过控制计量泵1和2的流量控制全氟丙烯与物料1中的2,5-二氯苯酚的摩尔比为1:1-2:1,优选为1.02:1。
步骤1)中,所述的固体碱为氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸钾,碳酸钠中的任意一种,优选氢氧化钾,固体碱与2,5-二氯苯酚摩尔比为0.2:1-0.5:1。
步骤1)中,所述微通道反应器Ⅰ的预冷模块及反应模块组压力为0.1-0.5MPa,微通道反应器Ⅰ的反应模块组内反应温度为0-30℃,反应时间为20-60S。
步骤1)中,所述的有机水溶液为乙腈,DMF,DMSO水溶液中的一种,优选质量分数为30%-50%乙腈水溶液。
步骤2)中,浓硫酸与物料3按质量比为1:1-3进行混合。
步骤2)中,硝酸通过计量泵3进行进料,物料3通过计量泵;4进行进料,通过控制计量泵3和4的流量控制硝酸与物料3的摩尔比为1:1-1.5:1,优选为1.1:1。
步骤2)中,微通道反应器Ⅱ的反应模块组内反应温度为0-25℃,反应时间为20-60S。
步骤3)中,所述的有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,二氯乙烷中的一种,优选甲醇,有机溶剂与中间体二质量比为2:1-5:1。
步骤3)中,物料6与Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂的质量比为1:0.001-0.01。
步骤3)中,所述微通道反应器Ⅲ的预热模块及反应模块组的压力为0.5-1.2MPa;微通道反应器Ⅲ的反应模块组内反应温度为50-100℃,反应时间为20-60S。
步骤3)中,物料7通过计量泵5进行进料,氢气通过计量泵6进行进料,通过控制计量泵5和6控制氢气与物料7中物料6摩尔比为3:1-5:1优选为3.5:1。
有益效果:
1、本发明利用微通道反应器进行1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯的连续制备,一方面,使得全氟丙烯气体与2,5-二氯苯酚摩尔比<1.05,减少了全氟丙烯气体的使用,降低了反应成本;另一方面,缩短原料和产物与催化剂碱的混合反应时间,避免了反应局部温度过高的弊端,从而控制了如结构式Ⅱ所示化合物的两个异构体杂质含量,分别都<0.1%。
2、本发明利用微通道反应器进行2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯的连续制备,因微通道反应器具有高效的传热作用,避免了硝化反应局部放出大量的热产生如结构式V所示二硝杂质并发生爆炸的危险,同时微通道反应器对硫酸和硝酸存液量小避免工人操作被酸灼伤的极大隐患。
3、本发明利用微通道反应器进行2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的连续制备,解决了传统釜式反应器金属催化加氢反应产生大量废渣金属盐无法处理以及高压釜式氢化易发生爆炸的危险;同时,缩短了反应时间,降低了反应温度和压力,使得反应如分子式结构式Ⅲ所示断醚键杂质和苯环脱氯杂质Ⅴ都小于0.1%,提高了中间体含量和收率;另外,降低了催化剂使用量,增加了催化剂套用次数,可达10次以上,使得催化剂成本大大降低。
4、本发明利用微通道反应器进行2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的连续制备催化剂Pt负载量必须为≤2wt%的Pt/C
5、本方法利用微通道反应器,能够实现虱螨脲中间体不经过分离经加成,硝化,加压氢化的三步连续反应,实现连续生产,总收率>92%,纯度>99%以上,大大缩短了生产周期,提高转化率,减少了副反应。
附图说明
图1为本发明三个微通道反应器结构及流程图。
具体实施方法
下面结合具体实施方式经一步阐明本技术发明;应该理解为以下例举的具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围;此外也应理解为在阅读本发明的内容后对本发明作各种修改和变动,但这些等价形式同样落与本申请全力要求书所限定的范围。
在下列实施例中,所述的微通道反应器ⅠⅡ和Ⅲ购买于康宁(上海)管理有限公司
所述的微通道反应器Ⅰ包括一个预冷模块和5个“心型”结构反应模块串联而成的反应模块组。
所述的微通道反应器Ⅱ包括一个预冷模块和2个“心型”结构反应模块串联而成的反应模块组
所述的微通道反应器Ⅲ一个预冷模块和5个“心型”结构模块串联而成的反应模块组
所述的Pt负载量为2wt%Pt/C催化剂,厂家:西北有色金属研究院(集团)西安凯立新材料股份有限公司
具体实施方式1
一种连续化合成虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的方法
称取30%乙腈水溶液652g,低温冷却下依次加入90%氢氧化钾固体37.3g,再加入326g2,5-二氯苯酚搅拌成均匀溶液形成物料1,用调节计量泵1的流速使物料1的流速为26g/min,进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷,调节物料2全氟丙烯气体流量计2的流速为5mL/min,使全氟丙烯与物料1与2,5-二氯苯酚的摩尔比为1.02:1,经过5个心型反应模块,反应温度为10℃,反应停留时间为36s,反应压力为:0.2MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,用盐酸调PH值至中性,常压回收乙腈水溶液套用,分层水洗,干燥得物料3(中间体一:1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯):610.35g,气谱检测纯度:99.6%,收率:97%,如结构式Ⅱ所示化合物的两个异构体杂质(顺式与反式)分别为0.02%和0.04%。
称取419.5g物料3(中间体一:1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯)溶于210g浓硫酸中搅拌均匀形成物料4,调节计量泵3的流速使物料4的流速为20g/min,进料到微通道反应器Ⅱ的预冷模块预冷,称取物料5含量为96%硝酸96.7g,调节计量泵4流速使物料5的流速为3g/min,使硝酸与中间体一的摩尔比为1.1:1,经过2个心型反应模块,反应温度12℃,反应停留时间为42s;接收从微通道反应器出口流出的反应液,静置分层,二氯乙烷萃取硫酸,合并有机相碱洗中和,负压脱溶得物料6(中间体二:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯):469.03g,气谱检测纯度:99.41%,收率:97.8%,如结构式Ⅴ所示二硝杂质为:0.05%。
称取物料6(中间体二2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯)358g加入895g甲醇,搅拌均匀后加入3.2g(含水份52wt%)的Pt负载量为2wt%Pt/C催化剂,充分搅拌混合形成物料7;调节计量泵5的流速使物料7的流速为14g/min,进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热,调节氢气气体流量计6的流速为850ml/min,调节物料6与氢气的摩尔比为:1:3.5,经过5个心型反应模块,反应温度60℃,反应停留时间35s,反应压力0.8MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,析滤回收Pt/C催化剂,在回收溶剂并负压脱干得虱螨脲中间体:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺322.75g,气谱定性含量:99.35%收率:98.4%,如结构式Ⅲ所示断醚键杂质为0.02%,如结构式Ⅳ所示脱氯杂质:0.01%,三步总收率:93.35%。
具体实施方式2
称取40%乙腈水溶液782.4g,低温冷却下依次加入90%氢氧化钾固体30g,再加入391.2g 2,5-二氯苯酚搅拌成均匀溶液形成物料1,调节计量泵1的流速使物料1的流速为30g/min,进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷,调节物料2全氟丙烯气体流量计2的流速为6ml/min,使调节全氟丙烯与物料1与2,5-二氯苯酚的摩尔比为1.02:1,经过5个心型反应模块,反应温度为15℃,反应停留时间为38s,反应压力为:0.5MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,用盐酸调PH值至中性,常压回收乙腈水溶液套用,分层水洗,干燥得物料3(中间体一:1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯):730.2g,气谱检测纯度:99.62%,收率:97.2%,如结构式Ⅱ所示化合物的两个异构体杂质(顺式和反式)分别为:0.03%和0.01%
称取503.4g物料3(中间体一:1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯)溶于335.6g浓硫酸中搅拌均匀形成物料4,调节计量泵3的流速使物料4的流速为28g/min,进料到微通道反应器Ⅱ的预冷模块预冷,称取物料5含量为96%硝酸117.9g,调节计量泵4流速使物料5的流速为4g/min,使其硝酸与中间体一的摩尔比为1.1:1,经过2个心型反应模块,反应温度18℃,反应停留时间为37s;接收从微通道反应器出口流出的反应液,静置分层,二氯乙烷萃取硫酸,合并有机相碱洗中和,负压脱溶得物料6(中间体二:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基):560.8g,气谱检测纯度:99.56%,收率:97.4%,如结构式Ⅴ所示二硝杂质为:0.03%。
称取物料6(中间体二:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)429.6g加入1289g乙醇,搅拌均匀后加入7.16g(水份52%)的Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂,充分搅拌混合形成物料7;调节计量泵5的流速使物料7的流速为12g/min,进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热,调节氢气气体流量计6的流速为650ml/min,调节物料6与氢气的摩尔比为:1:3.5,经过5个心型反应模块,反应温度70℃,反应停留时间45s,反应压力1MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,析滤回收Pt/C催化剂,在回收溶剂并负压脱干得虱螨脲中间体:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺385.4g气谱定性含量:99.35%收率:97.92%,如结构式Ⅲ所示断醚键杂质为:0.07%,如结构式Ⅴ所示脱氯杂质:0.03%,三步总收率:92.7%。
具体实施方式3
称取50%DMSO水溶液800g,低温冷却下依次加入96%氢氧化钠固体41g,再加入400g2,5-二氯苯酚搅拌成均匀溶液形成物料1,调节计量泵1的流速使物料1的流速为34g/min,进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷,调节物料2全氟丙烯气体流量计2的流速为7ml/min,使全氟丙烯与物料1与2,5-二氯苯酚的摩尔比为1.02:1,经过5个心型反应模块,反应温度为25℃,反应停留时间为45s,反应压力为:0.3MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,用盐酸调PH值至中性,水泵负压回收DMSO水溶液套用,釜内料稍补加水,分层,水洗,干燥得物料3(中间体一:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基):750.4g,气谱检测纯度:99.54%,收率:97.7%,如结构式Ⅱ所示的化合物两个异构体杂质(顺式和反式)分别为:0.04%和0.03%
称取500g物料3(中间体一:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)溶于500g浓硫酸中搅拌均匀形成物料4,调节计量泵3的流速使物料4的流速为30g/min,进料到微通道反应器Ⅱ的预冷模块预冷,称取物料5含量为96%硝酸115.3g,调节计量泵4流速使物料5的流速为3.5g/min,使硝酸与中间体一的摩尔比为1.1:1,经过2个心型反应模块,反应温度25℃,反应停留时间为35s;接收从微通道反应器出口流出的反应液,静置分层,二氯乙烷萃取硫酸,合并有机相碱洗中和,负压脱溶得物料6(中间体二:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基):554.16g,气谱检测纯度:99.41%,收率:96.9%,如结构式Ⅴ所示二硝杂质为:0.04%。
称取物料6(中间体二:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)480g加入2400g异丙醇,搅拌均匀后加入2.1g(水份52%)的Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂,充分搅拌混合形成物料7;调节计量泵5的流速使物料7的流速为18g/min,进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热,调节氢气气体流量计6的流速为650ml/min,调节物料6与氢气的摩尔比为:1:3.5,经过5个心型反应模块,反应温度90℃,反应停留时间50s,反应压力1.2MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,析滤回收Pt/C催化剂,在回收溶剂并负压脱干得虱螨脲中间体:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺434.5g气谱定性含量:99.41%收率:98.8%,如结构式Ⅲ所示断醚键杂为:0.01%,如结构式Ⅳ所示脱氯杂质:0.02%,三步总收率:93.54%。
在工艺参数的筛选和优化过程中,为了考查催化剂的回收套用效果,共设计套用了8次,其中套用时,每次补加5wt%新的Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂,反应压力1.2MPa,氢气用量3.5eq,90℃下反应50s,重点检测了杂质,转化率和收率,结果如下:
以上实例说明Pt负载量为2wt%Pt/C活性碳催化剂回收套用8此后仍然有很好的活性,能够保证较高的产品收率和含量以及较低的杂质含量。
对比实例一:中间体一:1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯传统釜式工艺放大制备
向3000升反应釜中加入40%乙腈水溶液652Kg,低温冷却下依次加入90%氢氧化钾固体37.3Kg,再加入326Kg2,5-二氯苯酚搅拌成均匀溶液,溶解后先氮气置换,在用全氟丙烯气体置换一次,调节流量计通入摩尔倍数为1.02的全氟气体306Kg始终保持气体压力在0.4MPa,约8小时通完,反应温度控制在10-15℃,通完反应2小时釜内压力变为常压,反应液取样,中和萃取,气谱检测原料剩9%未反应完,此时如结构式Ⅱ所示的化合物两个异构体杂质(顺式和反式)已分别为:0.6%和0.3%,两个异构体杂质均都已>0.1%,而且通入反应釜内原料2,5-二氯苯酚还有9%剩余,必须通入理论摩尔比1.1倍以上的全氟丙烯气体才能将原料2,5-二氯苯酚反应完。
对比实例二:产品2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的传统金属氢化工艺
室温条件下向1升四口瓶中加入水133.3g和95%乙醇370.4g,搅拌下加入铁粉97.2g,滴加10g含量30%盐酸,滴完升温至80℃回流。回流条件下滴加混合溶液(250g+95%乙醇185.2g),约2小时滴完,滴完回流保温4小时,气谱检测原料反应结束处理,过滤,95%乙醇溶剂挖洗铁渣,过滤溶液先常压回收溶剂,再高真空蒸出产品虱螨脲中间体:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺217.13g,气谱检测定性含量:98.1%,如结构式Ⅲ所示断醚键杂质含量:1.3%,如结构式Ⅳ所示脱氯杂质:0.12%,粗收率:94.8%。
对比实例三:产品2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的釜式加压氢化工艺
向2升高压釜内加入300g中间体二,新鲜甲醇600g,负载量2%(水份51.8%)Pt/C5.5g,打开搅拌分别用氮气和氢气置换。通入氢气压力至2Pa,通气放热,然后缓慢升温至80℃保温反应,保温过程中氢气不断消耗要不断补加,并用循环水对盘管稍降温;约4小时压力稳定基本不吸氢,在保温反应3小时取样检测原料反应完全,降温,吸滤回收催化剂,溶液回收溶剂得虱螨脲中间体:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺270.7g,气谱定性含量:98.3%、收率:98.5%,如结构式Ⅲ所示断醚键杂为:1.1%,如结构式Ⅳ所示脱氯杂质:0.18%。
对比实例四:产品2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺微通道Pb/C反应氢化工艺
称取物料6(中间体二2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯)358g加入895g甲醇,搅拌均匀后加入3.1g(水份50Wt%)的Pb负载量为2wt%Pb/C催化剂,充分搅拌混合形成物料7;调节计量泵5的流速使物料7的流速为14g/min,进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热,调节氢气气体流量计6的流速为850ml/min,调节物料6与氢气的摩尔比为:1:3.5,经过5个心型反应模块,反应温度60℃,反应停留时间35s,反应压力0.8MPa;接收从微通道反应器出口流出的反应液,析滤回收Pb/C催化剂,在回收溶剂并负压脱干得虱螨脲中间体:2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺322.5g气谱定性含量:98.1%收率:97.8%,如结构式Ⅲ所示断醚键杂质为1.5%,如结构式Ⅳ所示脱氯杂质:0.5%,粗收率:98.3%。
通过以上传统釜式反应实例结果和微通道Pb/C反应氢化工艺实例结果,很明显比较出微通道Pt/C反对该连续反应步骤的收率,含量以及安全方面的优点。
以上公开的仅为本发明的具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员细小的变动都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯的连续制备:向有机水溶液中依次加入固体碱和2,5-二氯苯酚配成混合溶液物料1,将物料1进料到微通道反应器Ⅰ的预冷模块预冷后,与物料2全氟丙烯气体同时进料到微通道反应器Ⅰ的反应模块组反应,得到的反应液,经中和,常压回收乙腈水溶液,分层干燥后得到物料3,即1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基-2,5-二氯苯;
2)2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯的连续制备:将浓硫酸与步骤1)得到的物料3混合制成物料4,将物料4进料到微通道反应器Ⅱ中的预冷模块预冷后,与物料5硝酸同时进料到微通道反应器Ⅱ的反应模块组反应,得到的反应液经分层萃取,中和水洗,脱除萃取剂得物料6,即2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)硝基苯;
3)2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺的连续制备:将物料6加入到有机溶剂中,搅拌均匀后,再加入Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂形成物料7,将物料7进料到微通道反应器Ⅲ的预热模块预热后,与氢气同时进料到微通道反应器Ⅲ的反应模块组,得到的反应液经过滤回收Pt/C催化剂,蒸馏得到虱螨脲中间体2,5-二氯-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)苯胺。
2.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤1)中,控制全氟丙烯与物料1中的2,5-二氯苯酚的摩尔比为1:1-2:1。
3.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤1)中,所述的固体碱为氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸钾,碳酸钠中的任意一种,固体碱与2,5-二氯苯酚摩尔比为0.2:1-0.5:1。
4.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤1)中,所述微通道反应器Ⅰ的预冷模块及反应模块组压力为0.1-0.5 MPa,微通道反应器Ⅰ的反应模块组内反应温度为0-30℃,反应时间为20-60S 。
5.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤2)中,浓硫酸与物料3按质量比为1:1-3进行混合。
6.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤2)中,控制硝酸与物料3的摩尔比为1:1-1.5:1。
7.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤3)中,所述的有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,二氯乙烷中的一种,有机溶剂与中间体二质量比为2:1-5:1。
8.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤3)中,物料6与Pt负载量为2wt%的Pt/C催化剂的质量比为1:0.001-0.01。
9.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤3)中,所述微通道反应器Ⅲ的预热模块及反应模块组的压力为0.5-1.2MPa;微通道反应器Ⅲ的反应模块组内反应温度为50-100℃,反应时间为20-60S。
10.根据权利要求1所述的一种利用连续化反应合成虱螨脲中间体的方法,其特征在于,步骤3)中,控制氢气与物料7中的物料6的摩尔比为3:1-5:1。
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