專利名稱：用鄰氯硝基苯制備2,3,4－三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以鄰氯硝基苯代替2，6-二氯苯胺為原料制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)新工藝，屬于精細化工產(chǎn)品的合成方法。
本發(fā)明在氯化反應中，采用無水氯化鐵作催化劑，其用量為3.0％～4.0％(質(zhì)量)，反應溫度為90～105攝氏度，反應時間為9～11小時，洗滌液為熱水或5％碳酸鈉稀溶液。
2，3-二氯硝基苯與氟化鉀的反應中采用無溶劑法，通過加入相轉(zhuǎn)移催化劑-四甲基氯化銨來促進氟化反應，反應溫度在180攝氏度左右，其中2，3-二氯硝基苯與KF及四甲基氯化銨物質(zhì)的量之比為1∶1.4∶0.1，在保持通氮氣的情況下反應時間為6～10小時。
高溫氯化反應中，反應溫度為180攝氏度～195攝氏度，反應時間為14～15小時，處理過程中所用的洗滌液依次為5％的碳酸鈉水溶液和熱水。
在硝化反應中，原料2，6-二氯氟苯用一定量的濃硫酸使其溶解，以增加反應時有機物與硝酸混合程度，其物質(zhì)的量比為2，6-二氯氟苯∶濃硫酸＝1∶3.5，2，6-二氯氟苯∶濃硝酸/濃硫酸＝1∶1/0.13，反應溫度控制在40～45攝氏度，反應過程中需強烈攪拌，滴加混酸，混酸滴加完畢后，再反應2～3小時。
在最后氟化反應中所用的催化劑為四甲基氯化銨，溶劑為環(huán)丁砜，其配比為2，4-二氯-3-氟硝基苯∶氟化鉀∶四甲基氯化銨∶環(huán)丁砜＝1∶3∶0.1∶0.3(物質(zhì)的量比)，反應溫度為170～190攝氏度，反應時間為5～7小時。
反應的總方程式如下
本發(fā)明的優(yōu)點在于①，大幅度降低了2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)成本，新工藝采用價格低廉的鄰氯硝基苯為原料，且避免了麻煩的重氮化反應，可大批量生產(chǎn)；②，避免了生產(chǎn)過程中的爆炸危險，且不需建立投資大的氟苯生產(chǎn)裝置；③，新工藝所需生產(chǎn)裝置的通用性強，投資小，只需建立通用的氟化、氯化、硝化和高溫氯化及精餾分餾裝置；④，利用新工藝路線得到的中間體，可開發(fā)精細化工系列產(chǎn)品。
具體實施方式
本發(fā)明結合以下實施例作進一步的詳細描述。
①，稱取803克鄰氯硝基苯和16克無水氯化鐵，投入1000毫升四口燒瓶內(nèi)，用油浴加熱，當溫度升55攝氏度左右，瓶內(nèi)氯化鐵完全溶解后，通入氯氣，控制氯氣流量，使反應溫度維持在90～100攝氏度范圍，隨著反應的進行，可適當減少氯氣通入量，維持反應時間8～10小時，停止通氯氣和加熱。在分液漏斗中用熱水洗滌反應物數(shù)次，物料由紅褐色變淺黃色，有機相用稀碳酸鈉溶液洗滌2次，然后用熱水洗滌至中性，精餾得2，3-二氯硝基苯。
②，依次將炒干的KF73.8克，四甲基氯化銨9.87克，熔化的2，3-二氯硝基苯172.8克，依次加入干燥的250毫升三口燒瓶中，通氮氣保護，攪拌下升溫至175攝氏度，反應6～10小時，當取樣分析目的產(chǎn)物濃度大于90％時，停止加熱，繼續(xù)通氮氣和攪拌，至反應溫度降至100攝氏度時，停止通氮氣和攪拌，然后在反應物中加入100毫升甲苯，反應液降溫至50～60攝氏度時趁熱抽濾，用甲苯50～100毫升分多次洗滌至濾餅為淺色為止。在真空度為750毫米汞柱、釜溫為130～140攝氏度時，蒸出產(chǎn)物。
③，稱取245克2-氟-3-氯硝基苯投入到250毫升三口燒瓶中，油浴升溫到100攝氏度左右緩慢通入氯氣，防止反應液倒吸，繼續(xù)升高反應溫度，當達到180～200攝氏度時，增大氯氣通量，以連續(xù)鼓泡為宜，經(jīng)過10～14小時后，取樣分析2，6-二氯氟苯的濃度大于70％時，可停止加熱和通氯氣，將反應物倒入燒瓶中，用冰水浴冷卻，使其結晶，將上述結晶物先用5％的碳酸鈉水溶液進行洗滌，再用熱水洗滌，至洗滌液為中性，精餾得2，6-二氯氟苯(650mmHg/102～105攝氏度)。
④，將16.5克的2，6-二氯氟苯和35毫升的濃硫酸投入100毫升三口燒瓶中，升溫到40～50攝氏度時，緩慢滴加混酸，強烈攪拌下反應，混酸滴加完全后，繼續(xù)反應2～4小時，將反應液冷卻到室溫，加一定量冰塊，至冰溶化后，靜止分層，分去水相后，用堿洗、水洗至中性，得到19.7克有機相，2，4-二氯-3-氟硝基苯的含量為86.03％(質(zhì)量百分比)。⑤， .稱取2，4-二氯-3-氟硝基苯21克、KF17.4克、四甲基氯化銨1.1克、環(huán)丁砜35克和甲苯40毫升，投入到100毫升的三口燒瓶中，升溫至130～145攝氏度，回流脫水，至脫水干凈(分水器中甲苯澄清)，脫水結束后，繼續(xù)脫甲苯，直至甲苯脫干凈為止(不再出料)； .繼續(xù)升溫到170～180攝氏度，反應6小時后取樣分析，當反應液中2，3，4-三氟硝基苯濃度大于80％時，可停止加熱、攪拌 .將反應液冷卻到100攝氏左右時，加入50毫升甲苯，再冷卻到50～60攝氏度時，減壓抽濾，將甲苯少量多次洗滌濾餅至淺白色為止，減壓蒸餾，得到2，3，4-三氟硝基苯(6mmHg/87～89攝氏度)。
權利要求
1.一種用鄰氯硝基苯制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝，其特征在于①以鄰氯硝基苯為原料在催化劑的作用下氯化，經(jīng)洗滌液洗滌后，減壓精餾制備2，3-二氯硝基苯；②炒干2，3-二氯硝基苯在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下與KF發(fā)生氟化反應；③蒸餾分離得到的氟化產(chǎn)物依次經(jīng)高溫氯化，硝化；④硝化產(chǎn)物經(jīng)脫水處理后，再與KF進行氟化反應，收集反應物得2，3，4-三氟硝基苯。
2.根據(jù)權利要求1所述的用鄰氯硝基苯制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝，其特征在于在氯化反應中，采用無水氯化鐵作催化劑，其用量為3.0％～4.0％(質(zhì)量)；反應溫度為90～105攝氏度，反應時間為9～11小時，洗滌液為熱水或5％碳酸鈉稀溶液。
3.根據(jù)權利要求1所述的用鄰氯硝基苯制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝，其特征在于2，3-二氯硝基苯與氟化鉀的反應中采用無溶劑法，通過加入相轉(zhuǎn)移催化劑-四甲基氯化銨，來促進氟化反應，反應溫度在180攝氏度左右，其中2，3-二氯硝基苯與KF及四甲基氯化銨物質(zhì)的量之比為1∶1.4∶0.1，反應時間為6～10小時，且此反應需通氮氣保護。
4.根據(jù)權利要求1所述的用鄰氯硝基苯制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝，其特征在于高溫氯化反應中，反應溫度為180攝氏度～195攝氏度，反應時間為14～15小時，處理過程中所用的洗滌液依次為5％的碳酸鈉水溶液和熱水。
5.根據(jù)權利要求1所述的用鄰氯硝基苯制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝，其特征在于在硝化反應中，原料2，6-二氯氟苯用一定量的濃硫酸使其溶解，以增加反應時有機物與硝酸混合程度，其物質(zhì)的量比為2，6-二氯氟苯∶濃硫酸＝1∶3.5，2，6-二氯氟苯∶濃硝酸/濃硫酸＝1∶1/0.13，反應溫度控制在40～45攝氏度，反應過程中需強烈攪拌，滴加混酸，混酸滴加完畢后，再反應2～3小時。
6.根據(jù)權利要求1所述的制備2，3，4-三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝，其特征在于在最后氟化反應中所用的催化劑為四甲基氯化銨，溶劑為環(huán)丁砜，其配比為2，4-二氯-3-氟硝基苯∶氟化鉀∶四甲基氯化銨∶環(huán)丁砜＝1∶3∶0.1∶0.3(物質(zhì)的量比)，反應溫度為170～190攝氏度，反應時間為5～7小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用鄰氯硝基苯制備2,3,4－三氟硝基苯的生產(chǎn)工藝,屬于精細化工產(chǎn)品的合成方法,2,3,4－三氟硝基苯是制備氧氟沙星的主要中間體,本發(fā)明為了解決目前由于原料成本高,難以大批量生產(chǎn),使氧氟沙星原料藥缺乏市場競爭力的問題。采用的技術方案是:①:以鄰氯硝基苯為原料在催化劑的作用下氯化,經(jīng)洗滌液洗滌后,減壓精餾制備2,3－二氯硝基苯;②:炒干2,3－二氯硝基苯在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下與KF發(fā)生氟化反應;③:蒸餾分離得到的氟化產(chǎn)物經(jīng)高溫氯化,硝化;④:硝化產(chǎn)物經(jīng)脫水處理后,再與KF進行氟化反應,蒸餾制得2,3,4－三氟硝基苯。本發(fā)明大幅度降低了2,3,4－三氟硝基苯的生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。
文檔編號C07C205/11GK1357530SQ0112702
公開日2002年7月10日 申請日期2001年7月23日 優(yōu)先權日2001年7月23日
發(fā)明者王斌, 王皆勝 申請人:昆山雙鶴藥業(yè)有限責任公司