CN111825531A - 2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2‑溴‑4‑氟‑6‑甲基苯酚的制备方法，属于精细化工技术领域。2‑溴‑4‑氟‑6‑甲基苯酚的制备方法，所述方法包括如下步骤：①重氮化水解反应：2‑甲基‑4‑氟苯胺经重氮化水解反应制得2‑甲基‑4‑氟苯酚；②溴化反应：将步骤①制备的2‑甲基‑4‑氟苯酚经溴化反应制得2‑溴‑4‑氟‑6‑甲基苯酚。本发明中采用亚硝酰硫酸作为酰化试剂，在重氮化水解完成后得到的废酸中不含盐，酸性废水容易处理，便于工业化生产；溴化反应所用的溴素大大减少，工艺过程更加绿色环保。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，属于精细化工领域。
背景技术
2-溴-4-氟-6-甲基苯酚，英文名称:2-bromo-4-fluoro-6-methyl phenol，CAS：1572185-50-2，分子式:C7H6BrFO，为非常重要的杀菌剂和医药中间体。
到目前为止，在《德国应用化学》中提及4-氟-2-甲基苯酚采用NBS溴化试剂反应得到2-溴-4-氟-6-甲基苯酚。由于NBS市场价格要比溴素贵很多，且溴化过程中产生副产物丁二酰亚胺。
在CN201911271824专利中提到以2-甲基-4-氟苯胺为原料合成2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的工艺，其中采用亚硝酸钠重氮化水解步骤，收率49％，在重氮化水解完成后得到的废酸中含有大量盐，酸性废水无法处理合格并排放，所以不易于工业化生产。
基于目前的技术现状，结合绿色化学的发展趋势，研究开发一种原料易得，工业化过程简单，成本低收率高的2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法仍是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原料易得，工业化过程简单，成本较低，工艺过程绿色环保的2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法。
一种2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，经过两步完成，具体包括如下步骤：
①重氮化水解反应：4-氟-2-甲基苯胺经重氮化水解反应制得4-氟-2-甲基苯酚。
②溴化反应：步骤①制备的4-氟-2-甲基苯酚经溴化反应制得2-溴-4-氟-6-甲基苯酚。
本发明的反应路线方程式如下：
进一步地，在上述技术方案中，所述重氮化反应采用亚硝酰硫酸。
进一步地，在上述技术方案中，所述重氮化水解反应操作为，将2-甲基-4-氟苯胺在硫酸水溶液中100-105℃成盐，降温-5℃至5℃，滴加亚硝酰硫酸反应得到重氮盐，接着控制温度110-115℃将重氮盐滴加到硫酸水溶液中，边滴加边水汽蒸馏，馏出物经碱洗，精馏得2-甲基-4-氟苯酚。
进一步地，在上述技术方案中，所述4-氟-2-甲基苯胺与亚硝酰硫酸摩尔比为1:1-1.05。
进一步地，在上述技术方案中，所述溴化反应采用溴素和双氧水条件下进行。
进一步地，在上述技术方案中，所述溴化反应步骤为，将4-氟-2-甲基苯酚溶于有机溶剂和水混合溶液中，控温-10℃至5℃滴加溴素，接着滴加双氧水反应，处理后得到2-溴-4-氟-6-甲基苯酚。
进一步地，在上述技术方案中，所述4-氟-2-甲基苯酚、溴素与双氧水摩尔比为1:0.54-0.6:0.7-0.8。
进一步地，在上述技术方案中，所述有机溶剂选自氯仿或二氯甲烷。
进一步说明引进双氧水是为了降低溴的用量并提高收率。
本发明在重氮化水解反应、溴化反应各反应步骤后增加产物纯化的步骤，如分液、洗涤、过滤、精馏、干燥等，均为本领域常规操作，为技术人员所熟知，在此不做赘述。
本发明的有益效果：
相比于现有技术，本发明提供了2-甲基-4-氟苯胺为原料合成2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的完整工艺路线。所用原料易得，国内均可采购，成本低，收率高，工艺简单，工业化生产易实现。
本发明中采用亚硝酰硫酸作为酰化试剂，在重氮化水解完成后得到的废酸中不含盐，酸性废水容易处理，便于工业化生产。溴化反应所用的溴素大大减少，工艺过程更加绿色环保。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
本发明实施例所用主要仪器及型号：GC-MS联用仪为Agilent 7890A/5975C型；核磁共振仪为Brucker AM-400型。
实施例1
①4-氟-2-甲基苯酚的制备，步骤如下：
向250mL反应瓶中加入水70g和浓硫酸26g(注意放热，将浓硫酸缓慢加入水中，下同)，室温边搅拌边加入17.5g4-氟-2-甲基苯胺，有白色固体产生，升温至100～105℃，完全溶解，降温至0℃；慢慢滴加44.5g亚硝酰硫酸，控制温度在-5～5℃，滴完后保温2h反应液澄清，得到重氮液。在另250mL反应瓶中加入水66g和浓硫酸19g，升温至110℃，滴入上述制备的重氮液，控制滴加速度，边滴加边水汽蒸馏，使油滴不断蒸出，温度控制在110℃～115℃；滴加完毕后继续蒸馏2小时，直至无油滴蒸出；分出油层，加入11.1g含量1％氢氧化钠水溶液洗涤，分出油层，顶温80～90℃ 10mmHg精馏，得产品14.8g，GC:99.5％，收率为83％。
②2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备，步骤如下：
将443g二氯甲烷投至2L反应瓶内，搅拌下投入110.6g2-甲基-4-氟苯酚和332g水，控制-10～5℃滴加75g溴素，滴加过程中放热用水浴降温，滴加完毕控制温度-10～5℃滴加68.9g双氧水，滴加完毕搅拌保温1h，取下层油层分析(GC原料无检出)，控制温度20-30℃分层，下层油层先常压浓缩，然后减压蒸馏，控制油温缓慢升到80℃真空0.09Mpa不流液，向釜内加入600g乙醇升温到78℃回流0.5h，然后降温到10～20℃过滤，滤饼30～50℃真空0.09Mpa干燥10h，得到172g2-溴-4-氟-6-甲基苯酚，气相测含量99.3％，收率95％。
实施例2
①4-氟-2-甲基苯酚的制备，步骤如下：
向250mL反应瓶中，加入水60g和浓硫酸26g，室温边搅拌边加入17.5g4-氟-2-甲基苯胺，有白色固体产生，升温至100～105℃，完全溶解，降温至0℃；慢慢滴加46g亚硝酰硫酸，控制温度在-5～5℃，滴完后保温2h反应液澄清，得到重氮液。在另250mL反应釜中加入水66g和浓硫酸19g，升温至110℃，滴入上述制备的重氮液，控制滴加速度，边滴加边水汽蒸馏，使油滴不断蒸出，温度控制在110℃～115℃；滴加完毕后继续蒸馏2h，直至无油滴蒸出；分出油层，加入11.1g含量1％氢氧化钠水溶液洗涤，分出油层，顶温80～90℃10mmHg精馏，得产品14.7g，GC:99.2％，收率为83％。
其余步骤同实施例1。
实施例3
②2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备，步骤如下：
将443g氯仿投至2L反应釜内，搅拌下投入110.6g4-氟-2-甲基苯酚和332g水，控制-10～5℃滴加75g溴素，滴加过程中放热用水浴降温，滴加完毕控制温度-10～5℃滴加68.9g双氧水，滴加完毕搅拌保温1h，取下层油层分析(GC原料无检出)控制温度20～30℃分层，下层油层先常压浓缩，然后减压蒸馏，控制油温缓慢升到80℃真空0.09Mpa不流液，向釜内加入600g乙醇升温到78℃回流0.5h，然后降温到10～20℃过滤，滤饼30～50℃真空0.09Mpa干燥10h，得到171g2-溴-4-氟-6-甲基苯酚，气相测含量99.4％，收率94％。
其余步骤同实施例1。
实施例4
②2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备，步骤如下：
将443g二氯甲烷投至2L反应瓶内，搅拌下投入110.6g4-氟-2-甲基苯酚和332g水，控制-10～5℃滴加78g溴素，滴加过程中放热用水浴降温，滴加完毕控制温度-10～5℃滴加78g双氧水，滴加完毕搅拌保温1h，取下层油层分析(GC原料无检出)控制温度20～30℃分层，下层油层先常压浓缩，然后减压蒸馏，控制油温缓慢升到80℃真空0.09Mpa不流液，向釜内加入600g乙醇升温到78℃回流0.5h，然后降温到10～20℃过滤，滤饼30～50℃真空0.09Mpa干燥10h，得到171.5g2-溴-4-氟-6-甲基苯酚，气相测含量99.5％，收率94％。
其余步骤同实施例1。
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 (8)
1.2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：①重氮化水解反应：2-甲基-4-氟苯胺经重氮化水解反应得到2-甲基-4-氟苯酚；②溴化反应：2-甲基-4-氟苯酚经溴化反应得到2-溴-4-氟-6-甲基苯酚。
2.根据权利要求1所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：重氮化反应采用亚硝酰硫酸。
3.根据权利要求2所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：重氮化水解反应操作为，将2-甲基-4-氟苯胺在硫酸水溶液中100-105℃成盐，降温-5℃至5℃，滴加亚硝酰硫酸反应得到重氮盐，接着控制温度110-115℃将重氮盐滴加到硫酸水溶液中，边滴加边水汽蒸馏，馏出物经碱洗，精馏得2-甲基-4-氟苯酚。
4.根据权利要求3所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：4-氟-2-甲基苯胺与亚硝酰硫酸摩尔比为1:1-1.05。
5.根据权利要求1所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：溴化反应采用溴素和双氧水条件下进行。
6.根据权利要求5所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：溴化反应步骤为，将4-氟-2-甲基苯酚溶于有机溶剂和水混合溶液中，控温-10℃至5℃滴加溴素，接着滴加双氧水反应，处理后得到2-溴-4-氟-6-甲基苯酚。
7.根据权利要求6所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：4-氟-2-甲基苯酚、溴素与双氧水摩尔比为1:0.54-0.6:0.7-0.8。
8.根据权利要求6所述2-溴-4-氟-6-甲基苯酚的制备方法，其特征在于：有机溶剂选自氯仿或二氯甲烷。
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