CN108558607B - 一种邻氟苯酚的高效合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种邻氟苯胺的制备方法，具体包括以下步骤：首先将水喝硫酸加入到反应器中制备酸溶液；然后向反应器内快速加入邻氟苯胺，滴加完毕后继续加入亚硝酰硫酸溶液，反应后加入尿素，制得混合液；将上述制得的混合液在管道反应器内加热进行热分解反应，收集的反应液加入甲苯进行萃取，萃取后的有机相依次进行减压蒸馏、缓慢升温蒸馏，制得目标产物邻氟苯酚。本发明公开的方法产物收率高，有机溶剂用量少，条件易于控制，可实现连续化生产。
Description
技术领域：
本发明涉及有机合成领域，具体的涉及一种邻氟苯酚的高效合成方法。
背景技术：
邻氟苯胺，又称2-氟苯胺，分子式是C6H6FN，分子量是111.12。邻氟苯胺，为淡黄色液体。不溶于水，溶于乙醇、乙醚。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，有危险性，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
邻氟苯酚也是一种重要的医药中加你。制备邻氟苯酚的方法有很多，按原料路线主要有苯酚低温氟化法、邻氟溴苯水解法、邻氟苯胺重氮化水解法。其中邻氟苯胺重氮化水解法为常用的方法，其是以邻氟苯胺为原料，使用亚硝酸钠重氮化，而后在稀酸中高温水解得到邻氟苯胺，其操作简单，反应条件温和。但是其易产生含钠盐废酸，且水解过程中常加入有机溶剂或盐溶液，有效增加了成本。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种邻氟苯酚的高效合成方法，该方法操作简单，能耗低，对环境无污染，产品收率高。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1-1.5h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2-3h，制得的混合液放入冷柜内保存；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.5-0.6MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为300-500g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，水、硫酸的质量比为1：(3.5-5)。
作为上述技术方案的优选，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：(1-3)。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：(0.01-0.015)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中混合液的加入速度为300g/h。
作为上述技术方案的优选，搅拌的转速为100-300r/min。
作为上述技术方案的优选，所述亚硝酰硫酸溶液的质量浓度为40-45％。
本发明具有以下有益效果：
本发明有效调节硫酸溶液的质量浓度，并采用亚硝酰硫酸代替亚硝酸钠作为重氮化试剂，有效减少了固废，提高后处理效率；
本发明将重氮化反应后的混合液直接加入到管道式连续热分解反应器中，不加入有机溶剂或其他盐溶液，在一定条件下进行热分解，解决了现有技术中水蒸气蒸馏方式有机溶剂用量大，产品收率低的问题；
本发明热分解后的溶液经过萃取后，水相可以配制成一定浓度的酸重复应用于反应中；本发明合理调节制备工艺，制得的产品收率为99％以上，而且本发明公开的工艺无废水，多出的废酸可用于制备亚硝酰硫酸，无废渣产生，废弃主要为氮气，在水洗涤产品时可回收。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；其中，水、硫酸的质量比为1：3.5；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入10％的亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2h，制得的混合液放入冷柜内保存；其中，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：1；亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：0.01；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.5MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为300g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
实施例2
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；其中，水、硫酸的质量比为1：5；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入45％的亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1.5h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌3h，制得的混合液放入冷柜内保存；其中，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：3；亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：0.015；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.6MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为500g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
实施例3
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；其中，水、硫酸的质量比为1：4；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入15％的亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1.1h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2.2h，制得的混合液放入冷柜内保存；其中，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：1.5；亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：0.012；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.5MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为350g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
实施例4
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；其中，水、硫酸的质量比为1：3.5；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入15％的亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1.2h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2.2h，制得的混合液放入冷柜内保存；其中，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：2；亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：0.013；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.6MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为400g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
实施例5
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；其中，水、硫酸的质量比为1：4；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入25％的亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1.3h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2.4h，制得的混合液放入冷柜内保存；其中，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：2；亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：0.013；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.6MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为400g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
实施例6
一种邻氟苯酚的高效合成方法，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；其中，水、硫酸的质量比为1：4.5；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入30％的亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1.4h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2.8h，制得的混合液放入冷柜内保存；其中，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：2.5；亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：0.014；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.6MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为450g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
本发明制得的邻氟苯酚的收率为99.3％以上，收率高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种邻氟苯酚的高效合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将水加入到反应器中，然后向反应器中缓慢加入98％硫酸，边加入边搅拌，滴加完毕后，反应器内液体的温度为50-60℃；水、硫酸的质量比为1：(3.5-5)；
(2)向反应器内快速加入邻氟苯胺，边搅拌边加入，滴加完毕后冷却至5-10℃，向反应器中加入亚硝酰硫酸溶液，搅拌反应1-1.5h；最后加入尿素，在10-15℃下搅拌2-3h，制得的混合液放入冷柜内保存；
(3)将管道反应器用蒸汽预热后，调节蒸汽压力为0.5-0.6MPa，管道反应器中的接收瓶采用冷冻盐水进行降温，尾气出口加装冷凝管，采用冷冻盐水进行降温，将上述制得的混合液加入到管式反应器中，采用蠕动泵调节混合液的加入速度为300-500g/h，在100-110℃下进行热分解反应，制得反应液；
(4)将上述反应液进行过滤，加入甲苯进行萃取4次，合并萃取后的有机相；将有机相在60℃下进行减压蒸馏至无出液，然后缓慢升温至120℃下蒸馏出淡黄色液体，剩余的产品冷却固化，制得产物邻氟苯酚。
2.如权利要求1所述的一种邻氟苯酚的高效合成方法，其特征在于，邻氟苯胺、硫酸、亚硝酰硫酸溶液的质量比为1:1：(1-3)。
3.如权利要求1所述的一种邻氟苯酚的高效合成方法，其特征在于，步骤(2)中，亚硝酰硫酸、尿素的质量比为3：(0.01-0.015)。
4.如权利要求1所述的一种邻氟苯酚的高效合成方法，其特征在于，步骤(3)中混合液的加入速度为300g/h。
5.如权利要求1所述的一种邻氟苯酚的高效合成方法，其特征在于，搅拌的转速为100-300r/min。
6.如权利要求1所述的一种邻氟苯酚的高效合成方法，其特征在于，所述亚硝酰硫酸溶液的质量浓度为40-45％。
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