CN115353458A - 一种制备苯草醚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备苯草醚的方法。该制备方法包括：采用连续流反应器，将1,2,3‑三氯苯依次经过硝化和氨解反应得到产物2,3‑二氯‑6‑硝基苯胺；然后2,3‑二氯‑6‑硝基苯胺和新制苯酚钠反应，发生醚化反应后得到苯草醚。本发明的制备方法前两步采用连续流反应器，三步反应过程中通过对反应溶剂、投料比例、进料速度和纯化分离等工艺参数的优化，使得原料利用率高，反应的选择性很好，生产效率高，所得产物收率高和纯度高，三步反应的溶剂都容易分离并可循环使用，大大降低了回收成本和溶剂成本，也大幅降低三废量。本发明的制备方法效率高、成本低，操作方便，安全性高，可放大，具有很好的应用前景。

Description

一种制备苯草醚的方法
技术领域
本发明涉及一种制备苯草醚的方法，属于农药化工技术领域。
背景技术
苯草醚为苯草醚属二苯醚类除草剂，是原卟琳氧化酶的抑制剂。芽前施用，可防除向日葵、马铃薯和冬小麦田等阔叶杂草和禾本科杂草。对豌豆和胡萝卜苗田的鼠尾看麦娘和风草等的防效优异。且因其相对高效、低毒、低残留的优点在农药行业中占有重要位置，应用越来越广泛。
苯草醚的一般合成方法有两种：第一种是将1,2,3-三氯苯，采用釜式硝化得到2,3,4-三氯硝基苯；再将2,3,4-三氯硝基苯和氨反应，得到氨解产物2,3-二氯-6-硝基苯胺；然后2,3-二氯-6-硝基苯胺和苯酚或苯酚钠反应，使得二者发生醚化反应后得到苯草醚。参考文献：如CN103242178，反应条件为苯酚，二甲基亚砜，和碳酸钾，在70℃下反应20小时，收率75％；美国专利US4394159，收率74％-75.5％。合成路线如下：
Figure BDA0003736519120000011
上述方法存在如下缺点：步骤1-a中，在制备2,3,4-三氯硝基苯的过程中，基本是釜式间歇式反应器，选择性不好，杂质比例较大且不易分离，产能和生产效率较低，生产成本相对比较高，而且反应放热比较严重，及时移热能力较差，安全性较差，三废量大，所以安全地生产2,3,4-三氯硝基苯非常有必要；步骤1-b中，常使用到二甲基亚砜，N-甲基吡咯烷酮等溶剂，这些溶剂价格高，沸点非常高，难回收，且反应收率不高，造成经济性较差，三废量大；步骤1-c中，反应时间较长，原料较难反应完全，N,N-二甲基甲酰胺和碳酸盐体系，在放大时甚至存在放大效应，反应时间比小试反应时间明显延长的情况，产能受限或碱的用量较大，且反应收率不高，约75％，造成经济性差，三废量大等缺点。
第二种方法是将1,2,3-三氯苯，采用釜式硝化得到2,3,4-三氯硝基苯；再将2,3,4-三氯硝基苯和苯酚反应，使得二者发生醚化反应后得到二醚化中间体；再将二醚化中间体和氨反应，选择性氨解，得到氨解产物苯草醚。参考文献：如CN114349647，反应条件为氨气在105℃下，反应压力2.5MPa，时间9小时，收率79-90％；专利CA1264763和DE3209878，通入氨气鼓泡，二甘醇做溶剂，165℃下，反应6小时，收率95％。合成路线如下：
Figure BDA0003736519120000021
在第二种方法中，步骤2-a中制备2,3,4-三氯硝基苯的过程，还是釜式间歇式反应器，存在着选择性不好，杂质比例较大且不易分离，产能和生产效率较低，生产成本相对比较高等问题；步骤2-b中，常使用到二甲基亚砜等高沸点溶剂，溶剂价格高，沸点高，难回收，造成经济性差，且需使用大量苯酚，一般都超过2.0当量，成本明显增大。步骤2-c中，文献中反应时间较长，反应条件剧烈，需要高温或高压，重复性较差，脱下来的苯酚难以回收，三废量大，等缺点，比如专利CA1264763和DE3209878中氨气需大大过量，且需不断往体系氨气鼓吹，这样会导致大量氨气从反应体系溢出，造成尾气吸收压力大，氨气浪费明显，且反应温度为165℃，带来安全问题。
综上所述，在采用这两种方法进行苯草醚的实际生产时，尤其是进行工业化生产时，无论是采用多步的合成方法还是“一锅法”的合成方法，都存在着釜式反应效率不高，硝化安全隐患较大，中间分离纯化步骤多、涉及溶剂种类多、产品杂质多、溶剂回收难，苯草醚产品不仅纯度低收率低，而且生产操作不便、能耗大、成本高的问题。
因此，在进行苯草醚工业化生产时，需要能够获得更高产品纯度和收率的合成方法，并且简化生产操作、提高安全性、降低反应时间、提升产能、降低溶剂价格且便于回收，从而有效控制三废量。
发明内容
本发明解决的技术问题是：现有技术在进行苯草醚的工业化合成制备时存在产品杂质多，产品纯度和收率不高，反应时间长，产能不高的问题，且存在生产操作不便、安全性差、三废量大、溶剂价格高且多不易回收利用等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制备苯草醚的方法，包括如下步骤：
步骤1：将浓硝酸和浓硫酸配制成混酸，将1,2,3-三氯苯、有机溶剂A和催化剂配制成混合物，其中有机溶剂A和催化剂的用量分别≥0；将配制好的混酸和混合物分别通过平流泵输入到微通道连续流反应器中的预热模块进行预热；经预热的混酸和混合物同时进入到微通道连续流反应器中的反应模块进行反应；反应结束后，所得反应产物收集于产物收集槽中，冷却到一定温度，搅拌均匀后，静置分层，上层有机层和下层无机层分别输送至有机和无机储槽中，有机储槽中含有产物2,3,4-三氯硝基苯，无机储槽中的混酸经过除水后循环利用；所述无机储槽中收集的物质为硫酸，其浓度在50-92％之间；所述有机储槽中收集的物质是2,3,4-三氯硝基苯的溶液；该溶液通过加水蒸馏回收溶剂后，得到的2,3,4-三氯硝基苯混合物再用有机溶剂B萃取，得到一定浓度的2,3,4-三氯硝基苯的溶液，备用；
步骤2：将连续流管式反应器预热到一定温度，将步骤1得到的2,3,4-三氯硝基苯的溶液和一定浓度的氨水分别通过平流泵，经过混合器后泵入连续流管式反应器中；或者是将步骤1得到的2,3,4-三氯硝基苯的溶液和水分别通过平流泵经过混合器后泵入连续流管式反应器，氨气通过气体计量计进入连续流管式反应器中；在合适的反应温度和反应压力下，控制物料在管式反应器的停留时间进行充分反应，所得反应产物收集于过滤器中，搅拌均匀，冷却至一定温度后，产物析出，压滤，得到的固体经过洗涤、干燥后得到2,3-二氯-6-硝基苯胺；压滤的母液中未反应完全的原料，通过静置分液，得到有机层，浓缩后套用至下一批次的原料溶液；
步骤3：向反应釜内中依次加入一定量的甲苯和苯酚，搅拌下，加入一定量的氢氧化钠，氮气保护下，回流分水，至无水份蒸出，反应结束后，减压蒸馏，浓缩甲苯，控制蒸出甲苯和加入甲苯的质量比，蒸馏结束后，反应物降温至室温，向反应体系加入一定量步骤2所得的2,3-二氯-6-硝基苯胺，和一定量的有机溶剂，升温至一定温度后搅拌反应，反应结束后将所得混合物水洗，加水减压浓缩，过滤，得苯草醚粗品，该苯甲醚粗品通过甲醇重结晶进行纯化并干燥后得到苯草醚纯品。
优选地，所述步骤1中浓硝酸和浓硫酸的摩尔比为1:0.5-7.0，所述浓硝酸的质量浓度为80-95％，所述浓硫酸的质量浓度为85-98％；所述步骤1中的有机溶剂A为1,2-二氯乙烷和二氯甲烷中的至少一种；所述催化剂为己内酰胺离子液体；所述1,2,3-三氯苯和有机溶剂A的摩尔比为1:0.0-10.0，所述1,2,3-三氯苯和催化剂的摩尔比为1:0.0-0.1；所述1,2,3-三氯苯和混酸中浓硝酸的摩尔比为1:1.0-3.5。
优选地，所述步骤1中，所述预热的温度为50-80℃；所述混合物的流速为1.0-20.0mL/min，所述混酸的流速为2.0-20.0mL/min，所述反应的温度为50-80℃，时间为30-180s；所述冷却的温度为45-75℃；所述静置分层中静置的时间为1-2h；所述萃取时2,3,4-三氯硝基苯混合物和有机溶剂B的质量比为1:0.5-2.0，所述有机溶剂B为氯苯和甲苯中的一种。
优选地，所述步骤2中，连续流管式反应器预热温度为110-140℃；所述步骤2中氨水的质量浓度为25％-35％，2,3,4-三氯硝基和氨水中氨的摩尔比为1:2.0-5.0；当选用氨气进料方式时，所述2,3,4-三氯硝基和水的质量比为1:0.5-1.5，所述2,3,4-三氯硝基和氨气的摩尔比为1:2.0-5.0。
优选地，所述步骤2中的反应温度为125-150℃，反应压力为1.0Mpa-5.0Mpa，物料在管式反应器内的停留时间为5-240分钟；所述步骤2中冷却的温度为40-55℃。
优选地，所述步骤3中，苯酚和甲苯的质量比为1:0.5-4.0；氢氧化钠和苯酚的摩尔比为1:0.8-1.1；所述浓缩甲苯时蒸出甲苯和加入甲苯的质量比为1:1.0-2.0。
优选地，所述步骤3中，2,3-二氯-6-硝基苯胺和苯酚的摩尔比为1:1.0-1.2，2,3-二氯-6-硝基苯胺和有机溶剂的质量比为1:3.0-8.0，所述有机溶剂为乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸异丙酯，1,2-二氯乙烷，四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃中的至少一种；所述反应的温度为60℃-100℃，时间为2.0-6.0小时；所述重结晶时甲醇和苯草醚粗品的质量比为1:0.2-2.0。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本发明以1,2,3-三氯苯为原料，采用微通道连续流反应器制备成2,3,4-三氯硝基苯，在步骤1中，优化了硝酸和硫酸的用量，减少了后处理过程，降低了反应和后处理过程中三废的量；因为不加水稀释反应产物，故反应结束后，虽然混酸中的硫酸浓度因为反应本身生成水会有所降低，但不会降低很多，通过简单添加发烟硫酸或除水的方法，就可以使混酸再生，从而达到硫酸再利用的目的，减少对环境的污染；本发明的制备方法中，在反应时加入与硫酸不互溶的溶剂，反应结束后，通过冷却至一定温度实现产物2,3,4-三氯硝基苯与硫酸的分离，在分离过程中不会降低硫酸的浓度，工艺简化，分离效率高；方法收率高，可高达98.0～99.8％，且产品纯度高，可高达97.0-99.6％，选择性好，能降低异位硝化的产物，反应时间短；
2.本发明在步骤2中以2,3,4-三氯硝基原料，采用氯苯或甲苯为溶剂，采用连续流管式反应器制备2,3-二氯-6-硝基苯胺，优化了氨水或氨气的用量，减少了后处理过程；溶剂氯苯或甲苯易回收，大大降低回收成本，也大幅降低三废量；产物纯化工艺简单，通过简单降温打浆即可获得，大幅降低操作时间和能耗；少量未反应完的原料溶解在氯苯或甲苯中，通过母液分液后回收，可套用，降低成本，原料综合利用率也得到提高，原料的单程转化率最高可达90％，如果算上原料的套用后实际的收率比单程转化率要更高；该方法产品纯度高，可高达95.0-98.2％，同时通过投料比例、反应管停留时间、反应温度和压力等反应参数的优化，可以控制住二氨基副产物的生成，因此反应的选择性很好；
3.本发明的步骤3中以苯酚和氢氧化钠为原料，采用自制苯酚钠和步骤2中制备2,3-二氯-6-硝基苯胺，在合适的有机溶剂中较低温度下快速反应得到苯草醚，优化了苯酚和氢氧化钠的用量以及溶剂的选择；选用价格较低廉且易回收的溶剂，如乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸异丙酯，1,2-二氯乙烷，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃中的至少一种，溶剂可简单蒸馏回收，可套用大大降低回收成本，也大幅降低三废量；且产物纯化工艺简单，通过简单降温打浆即可获得苯草醚粗品，大幅降低操作时间和能耗。苯草醚粗品经过溶剂重结晶，重结晶溶剂甲醇可简单蒸馏回收，可套用，降低成本；该方法产品收率可高达90.0～95.2％，且产品纯度高，可高达99.0-99.8％，产品含量高，可高达98.2-99.3％。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
实施例1
步骤1：混酸配制：将98％硫酸和95％硝酸混合得混酸，其中，硝酸与硫酸的摩尔比为1:1.08。催化剂己内酰胺间羟基苯磺酸盐离子液体的配制：在圆底烧瓶中加入0.2摩尔己内酰胺和40mL水充分溶解，于冰水浴中搅拌下滴加40mL浓度为5mol/L的间羟基苯磺酸水溶液，室温下反应18h。旋转蒸发，用苯洗涤，65℃真空干燥，得己内酰胺间羟基苯磺酸盐离子液体。原料配制：将1,2,3-三氯苯和等质量的溶剂1,2-二氯乙烷配制成混合物，其中1,2,3-三氯苯和1,2-二氯乙烷的摩尔比为1:1.83；再在其中加入己内酰胺间羟基苯磺酸盐离子液体，其中1,2,3-三氯苯和己内酰胺间羟基苯磺酸盐离子液体的摩尔比为1:0.003。设置外部换热器温度为70℃，即预热温度为70℃，使得系统循环温度达到平衡。将1,2,3-三氯苯等原料的混合物和混酸分别通过四氟平流泵通入预热模块中进行预热，然后进入微通道连续流反应器的反应模块。调节1,2,3-三氯苯等原料的混合物流速为10.4mL/min，调节混酸流速为4.0mL/min，使1,2,3-三氯苯与硝酸的摩尔比1:1.05，控制反应温度为70℃，控制反应物在反应器内的停留时间为85s，使反应产物流入收集槽，为使反应24小时连续进行，本例收集槽设置8个，每个收集槽连续收集3小时的反应物，更换另一个收集槽，将收集槽收集的反应物冷却到50-55℃，搅拌均匀，自然降温，静置1小时。使下层无机相流入到无机储槽，使有机层流入到有机储槽。无机储槽中的物质经酸碱滴定出硫酸浓度，再用发烟硫酸调整浓度到98％，备用。有机槽中的物质用少量水洗到中性后用气相色谱分析，不计溶剂的结果为：1,2,3-三氯苯0.1％，2,3,4-三氯硝基苯99.2％，3,4,5-三氯硝基苯0.7％。该有机溶液通过加水蒸馏回收溶剂后，得到2,3,4-三氯硝基苯，再用氯苯萃取，2,3,4-三氯硝基和氯苯的质量比为1:0.6，得到质量含量为62.5％的2,3,4-三氯硝基苯的氯苯溶液，备用。通过含量测定，计算产物收率为98.9％。
步骤2：将连续流管式反应器预热到130℃。将步骤1中制备的62.5％的2,3,4-三氯硝基苯的氯苯溶液和28％浓度的氨水分别通过平流泵，经过高效混合器后泵入连续流管式反应器中，通过控制两个平流泵的流量，控制流入的2,3,4-三氯硝基和氨水中氨的摩尔比为1:4.4。通过控制连续流管式反应器的控温模块，控制反应温度133-135℃，反应压力约2.2Mpa-2.4Mpa，通过控制连续流管式反应器的反应模块和高效混合器中的管径的总长度，以及进料速度，保证物料通过管式反应器反应模块的停留时间为20分钟。将流出反应模块的所得反应产物溶液，收集于多功能过滤器中，搅拌均匀，冷却至40℃后，产物为固体析出，在多功能过滤器中压滤，得到的固体，经过氯苯洗涤，干燥后得到2,3-二氯-6-硝基苯胺，原料的单程转化率为70.5％；2,3-二氯-6-硝基苯胺的纯度高，可达97.2％。母液中未反应完全的原料，通过静置分液，得到有机层，浓缩后可套用至下一批次的原料溶液。
步骤3：反应釜内中依次加入2635.2克甲苯，658.8克(7.0摩尔)苯酚，开启缓慢搅拌，室温下，加入266克氢氧化钠(6.65摩尔)，氮气保护下，回流分水，至无水份蒸出。共计耗时3小时。反应结束后，减压蒸馏，浓缩甲苯，控制蒸出甲苯和加入甲苯的质量比为0.95:1.0。蒸馏结束后，反应物降温至室温，向反应体系加入2,3-二氯-6-硝基苯胺1304.1克(6.3摩尔)，和乙酸丁酯7824.6克，升温至96℃，继续搅拌3小时，至反应结束。经过两次水洗，加水减压浓缩乙酸丁酯，过滤，得苯草醚粗品。该粗品加入到1956.2克甲醇中，重结晶，回流2小时，降温至10±2℃，过滤，甲醇洗涤，60℃真空干燥8小时后，得到苯草醚的高纯产品。该制备方法收率94.8％，产品纯度为99.8％，产品含量为98.9％。
实施例2
步骤1：混酸配制：将98％硫酸和95％硝酸混合得混酸，其中，硝酸与硫酸的摩尔比为1:1.08。催化剂己内酰胺对羟基苯磺酸盐离子液体的配制：在圆底烧瓶中加入0.2摩尔己内酰胺和40mL水充分溶解，于冰水浴中搅拌下滴加40mL浓度为5mol/L的对羟基苯磺酸水溶液，室温下反应18h。旋转蒸发，用苯洗涤，65℃真空干燥,得己内酰胺对羟基苯磺酸盐离子液体。原料配制：将1,2,3-三氯苯和等质量的溶剂1,2-二氯乙烷配制成混合物，其中1,2,3-三氯苯和1,2-二氯乙烷的摩尔比为1:1.83；再在其中加入己内酰胺对羟基苯磺酸盐离子液体，其中1,2,3-三氯苯和己内酰胺对羟基苯磺酸盐离子液体的摩尔比为1:0.001。设置外部换热器温度为70℃，即预热温度为70℃，使得系统循环温度达到平衡。将1,2,3-三氯苯等原料的混合物和混酸分别通过四氟平流泵通入预热模块中进行预热，然后进入微通道连续流反应器的反应模块。调节1,2,3-三氯苯等原料的混合物流速为10.4mL/min，调节混酸流速为4.0mL/min，使1,2,3-三氯苯与硝酸的摩尔比1:1.05，控制反应温度为70℃，控制反应物在反应器内的停留时间为85s，使反应产物流入收集槽，为使反应24小时连续进行，本例收集槽设置8个，每个收集槽连续收集3小时的反应物，更换另一个收集槽，将收集槽收集的反应物冷却到50-55℃，搅拌均匀，自然降温，静置1小时。使下层无机相流入到无机储槽，使有机层流入到有机储槽。无机储槽中的物质经酸碱滴定出硫酸浓度，再用发烟硫酸调整浓度到98％，备用。有机槽中的物质用少量水洗到中性后用气相色谱分析，不计溶剂的结果为：1,2,3-三氯苯未检出，2,3,4-三氯硝基苯99.6％，3,4,5-三氯硝基苯0.4％。该有机溶液通过加水蒸馏回收溶剂后，得到2,3,4-三氯硝基苯，再用氯苯萃取，2,3,4-三氯硝基和氯苯的质量比为1:0.8，得到质量含量为55.6％的2,3,4-三氯硝基苯的氯苯溶液，备用。通过含量测定，计算产物收率为99.4％。
步骤2：将连续流管式反应器预热到130℃。将步骤1中制备的55.6％的2,3,4-三氯硝基苯的氯苯溶液和30％浓度的氨水分别通过平流泵，经过高效混合器后泵入连续流管式反应器中，通过控制两个平流泵的流量，控制流入的2,3,4-三氯硝基和氨水中氨的摩尔比为1:4.7。通过控制连续流管式反应器的控温模块，控制反应温度132-133℃，反应压力约1.8Mpa-2.0Mpa，通过控制连续流管式反应器的反应模块和高效混合器中的管径的总长度，以及进料速度，保证物料通过管式反应器反应模块的停留时间为40分钟。将流出反应模块的所得反应产物溶液，收集于多功能过滤器中，搅拌均匀，冷却至45℃后，产物为固体析出，在多功能过滤器中压滤，得到的固体，经过氯苯洗涤，干燥后得到2,3-二氯-6-硝基苯胺，原料的单程转化率为86.5％；2,3-二氯-6-硝基苯胺的纯度高，可达97.0％。母液中未反应完全的原料，通过静置分液，得到有机层，浓缩后可套用至下一批次的原料溶液。
步骤3：反应釜内中依次加入2635.2克甲苯，658.8克(7.0摩尔)苯酚，开启缓慢搅拌，室温下，加入266克氢氧化钠(6.65摩尔)，氮气保护下，回流分水，至无水份蒸出。共计耗时3小时。反应结束后，减压蒸馏，浓缩甲苯，控制蒸出甲苯和加入甲苯的质量比为0.9:1.0。蒸馏结束后，反应物降温至室温，向反应体系加入2,3-二氯-6-硝基苯胺1304.1克(6.3摩尔)，和乙酸乙酯7824.6克，升温至77℃，继续搅拌5小时，至反应结束。经过两次水洗，加水减压浓缩乙酸乙酯，过滤，得苯草醚粗品。该粗品加入到1825.7克甲醇中，重结晶，回流2小时，降温至10±2℃，过滤，甲醇洗涤，60℃真空干燥8小时后，得到苯草醚的高纯产品。该制备方法收率95.0％，产品纯度为99.6％，产品含量为98.7％。
实施例3
步骤1：混酸配制：将98％硫酸和95％硝酸混合得混酸，其中，硝酸与硫酸的摩尔比为1:1.08。原料配制：将1,2,3-三氯苯和1,2-二氯乙烷配制成混合物，其中1,2,3-三氯苯和1,2-二氯乙烷的摩尔比为1:1.6。设置外部换热器温度为70℃，即预热温度为70℃，使得系统循环温度达到平衡。将1,2,3-三氯苯等原料的混合物和混酸分别通过四氟平流泵通入预热模块中进行预热，然后进入微通道连续流反应器的反应模块。调节1,2,3-三氯苯等原料的混合物流速为10.4mL/min，调节混酸流速为4.0mL/min，使1,2,3-三氯苯与硝酸的摩尔比1:1.05，控制反应温度为70℃，控制反应物在反应器内的停留时间为95s，使反应产物流入收集槽，为使反应24小时连续进行，本例收集槽设置8个，每个收集槽连续收集3小时的反应物，更换另一个收集槽，将收集槽收集的反应物冷却到50-55℃，搅拌均匀，自然降温，静置1小时。使下层无机相流入到无机储槽，使有机层流入到有机储槽。无机储槽中的物质经酸碱滴定出硫酸浓度，再用发烟硫酸调整浓度到98％，备用。有机槽中的物质用少量水洗到中性后用气相色谱分析，不计溶剂的结果为：1,2,3-三氯苯0.1％，2,3,4-三氯硝基苯98.4％，3,4,5-三氯硝基苯1.5％。该有机溶液通过加水蒸馏回收溶剂后，得到2,3,4-三氯硝基苯，再用氯苯萃取，2,3,4-三氯硝基和氯苯的质量比为1:0.6，得到质量含量为62.5％的2,3,4-三氯硝基苯的氯苯溶液，备用。通过含量测定，计算产物收率为98.0％。
步骤2：将连续流管式反应器预热到125℃。将步骤1中制备的62.5％的2,3,4-三氯硝基苯的氯苯溶液和30％浓度的氨水分别通过平流泵，经过高效混合器后泵入连续流管式反应器中，通过控制两个平流泵的流量，控制流入的2,3,4-三氯硝基和氨水中氨的摩尔比为1:4.8。通过控制连续流管式反应器的控温模块，控制反应温度135-138℃，反应压力约2.2Mpa-2.6Mpa，通过控制连续流管式反应器的反应模块和高效混合器中的管径的总长度，以及进料速度，保证物料通过管式反应器反应模块的停留时间为50分钟。将流出反应模块的所得反应产物溶液，收集于多功能过滤器中，搅拌均匀，冷却至40℃后，产物为固体析出，在多功能过滤器中压滤，得到的固体，经过氯苯洗涤，干燥后得到2,3-二氯-6-硝基苯胺，原料的单程转化率为89.2％；2,3-二氯-6-硝基苯胺的纯度高，可达96.7％。母液中未反应完全的原料，通过静置分液，得到有机层，浓缩后可套用至下一批次的原料溶液。
步骤3：反应釜内中依次加入2635.2克甲苯，658.8克(7.0摩尔)苯酚，开启缓慢搅拌，室温下，加入274.4克氢氧化钠(6.86摩尔)，氮气保护下，回流分水，至无水份蒸出。共计耗时3小时。反应结束后，减压蒸馏，浓缩甲苯，控制蒸出甲苯和加入甲苯的质量比为0.97:1.0。蒸馏结束后，反应物降温至室温，向反应体系加入2,3-二氯-6-硝基苯胺1304.1克(6.3摩尔)，和乙酸丁酯9128.7克，升温至98℃，继续搅拌3小时，至反应结束。经过两次水洗，加水减压浓缩乙酸丁酯，过滤，得苯草醚粗品。该粗品加入到1695.3克甲醇中，重结晶，回流2小时，降温至10±2℃，过滤，甲醇洗涤，60℃真空干燥8小时后，得到苯草醚的高纯产品。该制备方法收率95.1％，产品纯度为99.6％，产品含量为99.0％。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种制备苯草醚的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将浓硝酸和浓硫酸配制成混酸，将1,2,3-三氯苯、有机溶剂A和催化剂配制成混合物，其中有机溶剂A和催化剂的用量分别≥0；将配制好的混酸和混合物分别通过平流泵输入到微通道连续流反应器中的预热模块进行预热；经预热的混酸和混合物同时进入到微通道连续流反应器中的反应模块进行反应；反应结束后，所得反应产物收集于产物收集槽中，冷却到一定温度，搅拌均匀后，静置分层，上层有机层和下层无机层分别输送至有机和无机储槽中，有机储槽中含有产物2,3,4-三氯硝基苯，无机储槽中的混酸经过除水后循环利用；所述无机储槽中收集的物质为硫酸，其浓度在50-92％之间；所述有机储槽中收集的物质是2,3,4-三氯硝基苯的溶液；该溶液通过加水蒸馏回收溶剂后，得到的2,3,4-三氯硝基苯混合物再用有机溶剂B萃取，得到一定浓度的2,3,4-三氯硝基苯的溶液，备用；
步骤2：将连续流管式反应器预热到一定温度，将步骤1得到的2,3,4-三氯硝基苯的溶液和一定浓度的氨水分别通过平流泵，经过混合器后泵入连续流管式反应器中；或者是将步骤1得到的2,3,4-三氯硝基苯的溶液和水分别通过平流泵经过混合器后泵入连续流管式反应器，氨气通过气体计量计进入连续流管式反应器中；在合适的反应温度和反应压力下，控制物料在管式反应器的停留时间进行充分反应，所得反应产物收集于过滤器中，搅拌均匀，冷却至一定温度后，产物析出，压滤，得到的固体经过洗涤、干燥后得到2,3-二氯-6-硝基苯胺；压滤的母液中未反应完全的原料，通过静置分液，得到有机层，浓缩后套用至下一批次的原料溶液；
步骤3：向反应釜内中依次加入一定量的甲苯和苯酚，搅拌下，加入一定量的氢氧化钠，氮气保护下，回流分水，至无水份蒸出，反应结束后，减压蒸馏，浓缩甲苯，控制蒸出甲苯和加入甲苯的质量比，蒸馏结束后，反应物降温至室温，向反应体系加入一定量步骤2所得的2,3-二氯-6-硝基苯胺，和一定量的有机溶剂，升温至一定温度后搅拌反应，反应结束后将所得混合物水洗，加水减压浓缩，过滤，得苯草醚粗品，该苯甲醚粗品通过甲醇重结晶进行纯化并干燥后得到苯草醚纯品。
2.如权利要求1所述的制备苯草醚的方法，其特征在于，所述步骤1中浓硝酸和浓硫酸的摩尔比为1:0.5-7.0，所述浓硝酸的质量浓度为80-95％，所述浓硫酸的质量浓度为85-98％；所述步骤1中的有机溶剂A为1,2-二氯乙烷和二氯甲烷中的至少一种；所述催化剂为己内酰胺离子液体；所述1,2,3-三氯苯和有机溶剂A的摩尔比为1:0.0-10.0，所述1,2,3-三氯苯和催化剂的摩尔比为1:0.0-0.1；所述1,2,3-三氯苯和混酸中浓硝酸的摩尔比为1:1.0-3.5。
3.如权利要求1所述的制备苯草醚的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述预热的温度为50-80℃；所述混合物的流速为1.0-20.0mL/min，所述混酸的流速为2.0-20.0mL/min，所述反应的温度为50-80℃，时间为30-180s；所述冷却的温度为45-75℃；所述静置分层中静置的时间为1-2h；所述萃取时2,3,4-三氯硝基苯混合物和有机溶剂B的质量比为1:0.5-2.0，所述有机溶剂B为氯苯和甲苯中的一种。
4.如权利要求1所述的制备苯草醚的方法，其特征在于，所述步骤2中，连续流管式反应器预热温度为110-140℃；所述步骤2中氨水的质量浓度为25％-35％，2,3,4-三氯硝基和氨水中氨的摩尔比为1:2.0-5.0；当选用氨气进料方式时，所述2,3,4-三氯硝基和水的质量比为1:0.5-1.5，所述2,3,4-三氯硝基和氨气的摩尔比为1:2.0-5.0。
5.如权利要求1所述的制备苯草醚的方法，其特征在于，所述步骤2中的反应温度为125-150℃，反应压力为1.0Mpa-5.0Mpa，物料在管式反应器内的停留时间为5-240分钟；所述步骤2中冷却的温度为40-55℃。
6.如权利要求1所述的制备苯草醚的方法，其特征在于，所述步骤3中，苯酚和甲苯的质量比为1:0.5-4.0；氢氧化钠和苯酚的摩尔比为1:0.8-1.1；所述浓缩甲苯时蒸出甲苯和加入甲苯的质量比为1:1.0-2.0。
7.如权利要求1所述的制备苯草醚的方法，其特征在于，所述步骤3中，2,3-二氯-6-硝基苯胺和苯酚的摩尔比为1:1.0-1.2，2,3-二氯-6-硝基苯胺和有机溶剂的质量比为1:3.0-8.0，所述有机溶剂为乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸异丙酯，1,2-二氯乙烷，四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃中的至少一种；所述反应的温度为60℃-100℃，时间为2.0-6.0小时；所述重结晶时甲醇和苯草醚粗品的质量比为1:0.2-2.0。
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