近年来,随着农药、医药、染料等工业的迅速发展,对有机氟化物中间体的需求越来越大,氟苯类化学品得到广泛的应用。2-氯-4-氟甲苯是一种常用的农药中间体,可以通过光氯化、硝化、溴化、烃化、还原等多种方法合成。
现有的制备方法是将甲基苯胺在稀盐酸中成盐,然后滴加亚硝酸钠溶液,再加入氟硼酸水溶液。通过滤出水溶性很小的重氮氟硼酸盐,洗涤、低温干燥,然后升温加热使其发生分解反应,得到氟甲苯产品。然而,该方法容易产生含氯杂质,降低产率,并且重氮氟硼酸盐的热分解是快速的强烈放热反应,操作不当易发生安全风险。
本发明提供了一种改进的制备方法。该方法在无水氟化氢溶剂中进行热分解反应,可以减少其他杂质的产生。同时,该方法在充分搅拌状态下进行,温度可控,操作简便,产品纯度高。
图1 2-氯-4-氟甲苯的合成反应式
将1L反应釜(配备冷凝器,其气相出口直径为釜径的1/6~1/5),降温至20℃以下,搅拌下,投入无水氟化氢318g(15.9mol,15eg),投料完毕降温至5℃以下,滴加3-氯-4-甲基苯胺150g(1.059mol,leq),温度控制在5~15℃范围内,约3h滴加完毕,继续保温2h。保温完毕降温至5℃以下,分批加入亚硝酸钠(1.03ea),反应温度控制在-5~15℃范围内,加料约4h,加毕保温1h。保温后,反应釜程序升温(严格控制升温速度:0~20℃范围内时,每小时升温0.5~1℃,20~80℃范围内时,每小时升温1~2℃),温度升至80℃并保温2h。保温完毕,降温至30~35℃,分层,有机层加入稀碱中和至PH=7~8,进行水蒸汽蒸馏,馏份室温分层得有机层138g,气象色谱检测纯度为95.5%,精馏得到合格产品124g,收率81.0%,气象色谱检测所得的2-氯-4-氟甲苯纯度为99.9%。
[1] CN201710138487.3
近年来,随着农药、医药、染料等工业的迅速发展,对有机氟化物中间体的需求越来越大。氟苯类化学品在这些领域中得到广泛的应用。2-氯-4-氟甲苯是一种常用的农药中间体,可以通过光氯化、硝化、溴化、烃化、还原等多个步骤来合成。
首先,将1L反应釜配备冷凝器,并将其降温至20℃以下。在搅拌下,向反应釜中加入无水氟化氢,然后将温度降至5℃以下。接着,滴加3-氯-4-甲基苯胺,并在5~15℃的温度范围内滴加约3小时。滴加完毕后,保温2小时。然后,分批加入亚硝酸钠,并在-5~15℃的温度范围内加料约4小时。加料完毕后,保温1小时。保温后,升温至80℃并保温2小时。最后,降温至30~35℃,分层,将有机层中和至PH=7~8,进行水蒸汽蒸馏。经过分层和精馏,可以得到纯度为99.9%的2-氯-4-氟甲苯。
首先,将无水氟化氢降温至0℃,然后缓慢滴加2-氯-4-氨基甲苯,溶解完毕后加入亚硝酸钠,并在0℃下保温1小时。然后进行热解,保温19小时。冷却降温至20℃,进行两次分液,将有机相用碳酸钠中和至pH=7。最后进行蒸馏,得到2-氯-4-氟甲苯。在热解过程中,需要分为两段进行升温,控制升温时间和速度。
一项研究报道了一种制备2-氯-4-氟-5-硝基苯甲醛的方法。该方法利用2-氯-4-氟-甲苯为原料,在高压紫外灯光的照射下通入氯气进行氯化反应,然后在催化剂的作用下进行水解和硝化反应,最后在冰水中析出2-氯-4-氟-5-硝基苯甲醛。这种方法具有工艺简单、操作简便、反应条件温和、产品含量高、原料转化率高等优点,适合工业化生产。
[1] 中国发明CN201710138487.3一种2-氯-4-氟甲苯的制备方法
[2] 中国发明CN201911020639.5一种2-氯-4-氟甲苯的制备方法
[3] CN201910341582.2一种2-氯-4-氟-5-硝基苯甲醛的制备方法