CN118666631B - 一种2,4-二氯氟苯合成方法 - Google Patents
一种2,4-二氯氟苯合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118666631B CN118666631B CN202411154115.6A CN202411154115A CN118666631B CN 118666631 B CN118666631 B CN 118666631B CN 202411154115 A CN202411154115 A CN 202411154115A CN 118666631 B CN118666631 B CN 118666631B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- temperature
- dichlorobenzene
- dichlorofluorobenzene
- sulfone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- BDJZCCWUSOZUQG-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichloro-1-fluorobenzene Chemical compound FC1=CC=C(Cl)C=C1Cl BDJZCCWUSOZUQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 77
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfate Chemical compound COS(=O)(=O)OC VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 23
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M N,N,N-Trimethylmethanaminium chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims 1
- ZPQOPVIELGIULI-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1 ZPQOPVIELGIULI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 3
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 abstract description 3
- HTIBHCNKRMYWAG-UHFFFAOYSA-N methoxysulfonyl methyl sulfate Chemical compound COS(=O)(=O)OS(=O)(=O)OC HTIBHCNKRMYWAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 15
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 7
- -1 N-acetanilide Chemical compound 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfone Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N monofluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1 PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 4
- PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- CMVQZRLQEOAYSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloro-3-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC(Cl)=C1Cl CMVQZRLQEOAYSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTBYINQTYWZXLH-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloro-4-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 NTBYINQTYWZXLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDCYWAQPCXBPJA-UHFFFAOYSA-N 1,3-dinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 WDCYWAQPCXBPJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOTKRQAVGJMPNV-UHFFFAOYSA-N 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(F)C([N+]([O-])=O)=C1 LOTKRQAVGJMPNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KQCMTOWTPBNWDB-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichloroaniline Chemical compound NC1=CC=C(Cl)C=C1Cl KQCMTOWTPBNWDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPHCXXYPSYMICK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-1-fluoro-4-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(F)C(Cl)=C1 DPHCXXYPSYMICK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZGCEKJOLUNIFY-UHFFFAOYSA-N 4-Chloronitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CZGCEKJOLUNIFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAHLCBVHPDDF-UHFFFAOYSA-N Dinitrochlorobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(Cl)C([N+]([O-])=O)=C1 VYZAHLCBVHPDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001413 acetanilide Drugs 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012025 fluorinating agent Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C315/00—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C315/00—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
- C07C315/04—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides by reactions not involving the formation of sulfone or sulfoxide groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本申请公开了一种2,4‑二氯氟苯合成方法，其属于有机合成技术领域，先使用硫酸二甲酯吸收三氧化硫生成焦硫酸二甲酯，焦硫酸二甲酯与邻二氯苯反应生成四氯二苯砜，四氯二苯砜在相转移催化剂作用下与氟化钾发生氟化反应，最后通入氯气氯化生成2,4‑二氯氟苯；本申请提供了一条更安全的2,4‑二氯氟苯合成路线，相较主流反应路线，本路线避免了硝化工艺的使用，避免了硝化物的生成，提高了反应路线的安全性；本合成路线各反应选择性好，基本无同分异构体生成，主产物收率高，减少了后续精馏分离的成本，本反应三步后处理过程简单，工业化可行性高，具有很好的经济、环保优势，适用于2,4‑二氯氟苯的工业化生产。
Description
技术领域
本申请属于有机合成技术领域，尤其是涉及一种2,4-二氯氟苯合成方法。
背景技术
在现有合成2,4-二氯氟苯的路线中，按原料分类，2,4-二氯氟苯合成路线主要包括氯苯、氟苯、邻二氯苯、对二氯苯、混二氯苯、1,2,4-三氯苯、2,4二氯苯胺、N-乙酰苯胺、对硝基氯苯、二氯硝基苯、二硝基氯苯等，目前，主流生产路线为邻二氯苯路线或氟苯路线。
邻二氯苯路线使用邻二氯苯作为原料，经过硝化反应生成3,4-二氯硝基苯，之后以氟化钾作为氟化剂，氟化反应生成3-氯-4-氟硝基苯；最后再通入氯气将硝基取代生成2,4-二氯氟苯；该工艺流程简单，原料成本低，但是工艺安全风险高，且硝化步骤容易生成较多2,3-二氯硝基苯，影响主反应收率；
氟苯路线使用氟苯作为原料，经过硝化反应生成2,4-二硝基氟苯，之后通入氯气将硝基取代生成2,4-二氯氟苯；该工艺流程反应步骤少，收率高，原料成本低，但是二硝基苯氯化反应存在很高的反应风险，国内外相关的安全事故也不在少数。
无论是邻二氯苯路线还是氟苯路线，都经历了硝化反应，使2,4-二氯氟苯合成路线风险增高，目前在2,4-二氯氟苯的合成研究中，还没有可以避免硝化反应的合成路线。
发明内容
本申请提供了一种2,4-二氯氟苯合成方法，解决了2,4-二氯氟苯合成中需经历硝化反应，工艺安全性低的问题。
本申请实施例提供了一种2,4-二氯氟苯合成方法，具体包括以下步骤：
步骤一、苯砜化反应：在反应容器中加入硫酸二甲酯和三氧化硫，保温搅拌，加入邻二氯苯后控制温度继续反应，反应完成后降温，加入溶剂，后处理得到四氯二苯砜；
步骤二、氟化反应：在反应容器中加入所述四氯二苯砜，保温搅拌，继续加入氟化钾和氯化铵催化剂控制温度和时间反应；反应完成后降温，后处理得到二氟二氯二苯砜；
步骤三、氯化反应：在反应容器中加入二氟二氯二苯砜，升温后通入氯气搅拌反应，气相冷凝回流收集，得到冷凝馏分；反应完成后降温，将所述冷凝馏分后处理得到2,4-二氯氟苯。
在其中一实施例中，
步骤一所述硫酸二甲酯和三氧化硫的质量比为1 : 1；所述保温搅拌的具体步骤为：水浴锅中40 ℃下保温混合搅拌，搅拌30 min；水浴锅升温至70 ℃，保温1 h，降温至50℃。
在其中一实施例中，
步骤一所述硫酸二甲酯和邻二氯苯的质量比为1 : 2；所述控制温度为70-90 ℃，所述邻二氯苯的滴加时间为2 h。
在其中一实施例中，
步骤一所述降温的温度为40℃；所述溶剂为甲醇、乙醇、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中的一种，优选的，溶剂为甲醇；所述后处理的具体步骤为：将反应容器用冷冻机降温至0℃重结晶，抽滤。
在其中一实施例中，
步骤二所述四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1-1.3，优选的，四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1.2；所述四氯二苯砜和氯化铵催化剂的质量比为1 : 0.01-0.02，优选的，四氯二苯砜和氯化铵催化剂的质量比为1 : 0.015；所述氯化铵催化剂为四甲基氯化铵、四丁基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵中的一种，优选的，氯化铵催化剂为四甲基氯化铵。
在其中一实施例中，
步骤二所述保温的温度为60 ℃，所述控制温度为140-180 ℃，优选的，控制温度为150 ℃；所述控制时间为5 h，所述降温的温度为60 ℃。
在其中一实施例中，
步骤二所述后处理的具体步骤为：向反应瓶中加入100 g水，搅拌30 min后转移到分液漏斗静置1 h；静置完成后，分液漏斗内分层形成有机相和水相，将所述有机相分出，转移到250 ml四口烧瓶中，在140 ℃下进行减压蒸馏，冷凝收集馏分。
在其中一实施例中，
步骤三所述升温的温度为160 ℃，所述通入氯气的通气速率为43.96-87.93 g/min，优选的，通气速率为65.94 g/min。
在其中一实施例中，
步骤三所述通入氯气的时间为3 h，所述降温的温度为室温。
在其中一实施例中，
步骤三所述后处理的具体步骤为：将所述冷凝馏分转入500 ml四口烧瓶中，加入300 g 10 %氢氧化钠溶液搅拌30 min，得到碱洗料液，将所述碱洗料液转到分液漏斗中进行分液，得到水相和有机相，将所述有机相旋蒸干燥。
本申请提供了一种2,4-二氯氟苯合成方法，是一条更安全的2,4-二氯氟苯合成路线，相较主流反应路线，本路线避免了硝化工艺的使用，避免了硝化物的生成，提高了反应路线的安全性；本合成路线各反应选择性好，基本无同分异构体生成，主产物收率高，减少了后续精馏分离的成本，本反应三步后处理过程简单，工业化可行性高，具有很好的经济、环保优势，适用于2,4-二氯氟苯的工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为2,4-二氯氟苯的高效液相色谱图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
一种2,4-二氯氟苯合成方法，具体包括以下步骤：
步骤一、苯砜化反应：称取200 g硫酸二甲酯加入到1000 ml反应瓶中，称量200 gSO3，将SO3以1 : 1的质量比加入硫酸二甲酯中，将反应瓶放置在水浴锅中40 ℃下保温混合搅拌，搅拌转速设置120 rpm，搅拌30 min。之后将水浴锅升温至70 ℃，保温1 h。保温完成后调节水浴锅降温至50 ℃，称量400 g邻二氯苯到滴液漏斗中，控制反应温度70-90 ℃，缓慢滴入邻二氯苯，滴加完成后继续反应2 h；反应完成后，设置水浴锅降温至40℃降温加入甲醇搅拌使其刚好溶解；再将反应瓶只用冷冻机降温至0 ℃重结晶，抽滤后得到四氯二苯砜备用，性状为黄色晶体。
步骤二、氟化反应：称量80 g四氯二苯砜加入250 ml四口烧瓶中，四口烧瓶在油浴升温至60 ℃，150 rpm搅拌保温。称量13.15 g（四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1）氟化钾和0.8 g（四氯二苯砜和四甲基氯化铵的质量比为1 : 0.01）四甲基氯化铵加入四口烧瓶中；设置油浴锅温度升温至140 ℃，保温5 h；保温结束后调节油浴锅降温至60 ℃，向反应瓶中加入100 g水，搅拌30 min后转移到分液漏斗静置1 h；静置完成后，分液漏斗内分层形成有机相和水相，将有机相分出，转移到250 ml四口烧瓶中；将水洗分液后有机相在140℃下进行减压蒸馏，冷凝收集馏分，得到二氟二氯二苯砜，性状为黄色油状液体。
步骤三、氯化反应：称量80 g二氟二氯二苯砜到四口烧瓶中，使用Φ 8四氟软管插深到液面以下。四口烧瓶使用油浴锅升温至160 ℃。之后向反应瓶中通入氯气，通气速率为43.96 g/min开启搅拌，转速设置为100 rpm；将气相冷凝回流收集，得到冷凝馏分；3 h后停止通氯，设置油浴锅降温至室温，将冷凝馏分转入500 ml四口烧瓶中，加入300 g 10 %氢氧化钠溶液搅拌30 min，得到碱洗料液，将碱洗料液转到分液漏斗中进行分液，得到水相和有机相，将所述有机相旋蒸干燥，得到50.95 g 2,4-二氯氟苯，性状为淡黄色油状液体；液相含量99.34 %，转化率70.8 %，收率70.2 %。
实施例2
本实施例和实施例1不同的是催化剂为四丁基氯化铵，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯47.09 g，液相含量99.29 %，转化率65.5 %，收率64.9 %。
实施例3
本实施例和实施例1不同的是催化剂为十六烷基三甲基氯化铵，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯45.24 g，液相含量99.17 %，转化率63.0 %，收率62.3 %。
对比实施例1/2/3，其余条件相同，氯化铵催化剂种类不同，三种催化剂在同等质量下，四甲基氯化铵转化率最高，虽然以摩尔量计量十六烷基三甲基氯化铵反应效果最好，但由于原子利用率低，最终还是根据质量比优选四甲基氯化铵。
实施例4
本实施例和实施例1不同的是四氯二苯砜和四甲基氯化铵的质量比为1 : 0.015，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯52.65 g，液相含量99.08 %，转化率73 %，收率72.5 %。
实施例5
本实施例和实施例1不同的是四氯二苯砜和四甲基氯化铵的质量比为1 : 0.02，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯50.08 g，液相含量99.24 %，转化率69.3 %，收率69.0 %。
对比实施例1/4/5，其余条件相同，四氯二苯砜和四甲基氯化铵的质量比由1 :0.01提高至1 : 0.015，2,4-二氯氟苯的收率由70.2 %提高至72.5 %，继续提高四氯二苯砜和四甲基氯化铵的质量比为1 : 0.02，2,4-二氯氟苯的收率降为69.0 %，随着催化剂用量增加，反应转化率逐渐增加，催化剂用量增大到一定程度后，转化率降低；因此优选四氯二苯砜和四甲基氯化铵的质量比为1 : 0.015。
实施例6
本实施例和实施例4不同的是四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1.1，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯53.46 g，液相含量99.05 %，转化率74.1 %，收率73.6 %。
实施例7
本实施例和实施例4不同的是四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1.2，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯54.2 g，液相含量99.52 %，转化率75.1 %，收率74.7 %。
实施例8
本实施例和实施例4不同的是四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1.3，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯54.64 g，液相含量99.32 %，转化率79.5 %，收率75.3 %。
对比实施例4/6/7/8，其余条件相同，四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比由1 : 1.0提高至为1 : 1.2，2,4-二氯氟苯的收率由70.2 %提高至74.7 %，继续提高四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1.3，2,4-二氯氟苯的收率提高至75.3 %，产率提高不明显，综合经济方面的考虑，优选四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1.2。
实施例9
本实施例和实施例7不同的是步骤二加入氟化钾和四甲基氯化铵之后升温的温度由140 ℃改为160 ℃，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯55.91 g，液相含量99.24 %，转化率77.7 %，收率76.1 %。
实施例10
本实施例和实施例7不同的是步骤二加入氟化钾和四甲基氯化铵之后升温的温度由140 ℃改为180 ℃，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯54.56 g，液相含量99.64 %，转化率79.0 %，收率75.2 %。
实施例11
本实施例和实施例7不同的是步骤二加入氟化钾和四甲基氯化铵之后升温的温度由140 ℃改为150 ℃，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯55.22 g，液相含量99.43 %，转化率76.7 %，收率77.0 %。
对比实施例7/9/10/11，其余条件相同，随着温度升高至150 ℃，收率为77.0 %，随着温度升高至180 ℃，收率降低至75.2 %，主要是因为温度升高后反应选择性降低，反应料液中杂质增多，物料颜色变深；最终优选温度为150 ℃。
实施例12
本实施例和实施例11不同的是氯气的通气速率为52.75 g/min，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯61.46 g，液相含量99.22 %，转化率85.2 %，收率84.7 %。
实施例13
本实施例和实施例11不同的是氯气的通气速率为65.95 g/min，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯66.45 g，液相含量99.19 %，转化率92.1 %，收率91.5 %。
实施例14
本实施例和实施例11不同的是氯气的通气速率为87.93 g/min，其他步骤相同，得到2,4-二氯氟苯68.47 g，液相含量99.54 %，转化率94.9 %，收率94.3 %。
对比实施例11/12/13/14，其余条件相同，随着氯气用量增加，反应收率也逐渐提高；由于反应使用的氯气相对于二氟二氯二苯砜是过量的，过量的氯气只能通过氢氧化钠进行碱吸收，为考虑节约资源和成本，最终优选氯气的通气速率为65.95 g/min。
实施例15
本实施例和实施例13不同的是加入0.8 g二氯亚砜作为引发剂，其他步骤相同，其共计得到2,4-二氯氟苯66.74 g，液相含量99.56 %，转化率92.5 %，收率91.9 %。
对比实施例13/15，其余条件相同，引发剂的加入对反应有略微提升，但综合考虑引发剂成本，最终优选不加入引发剂。
实施例16
本实施例和实施例13不同的是步骤一中溶解用有机溶剂甲醇改成乙醇，其他步骤相同。
实施例17
本实施例和实施例13不同的是步骤一中溶解用有机溶剂甲醇改成甲苯，其他步骤相同。
实施例18
本实施例和实施例13不同的是步骤一中溶解用有机溶剂甲醇改成N,N-二甲基甲酰胺，其他步骤相同。
按照实施例13的方法合成2,4-二氯氟苯，收率为91.5 %，结构表征如图1所示。
本申请提供了一种2,4-二氯氟苯合成方法，具体包括以下步骤：苯砜化反应：在反应容器中加入硫酸二甲酯和三氧化硫，保温搅拌，加入邻二氯苯后控制温度继续反应，反应完成后降温，加入有机溶剂，后处理得到四氯二苯砜；氟化反应：在反应容器中加入所述四氯二苯砜，保温搅拌，继续加入氟化钾和氯化铵催化剂控制温度和时间反应；反应完成后降温，后处理得到二氟二氯二苯砜；氯化反应：在反应容器中加入二氟二氯二苯砜，升温后通入氯气搅拌反应，气相冷凝回流收集，得到冷凝馏分；反应完成后降温，将冷凝馏分后处理得到2,4-二氯氟苯；本申请提供了一条更安全的2,4-二氯氟苯合成路线，相较主流反应路线，本路线避免了硝化工艺的使用，避免了硝化物的生成，提高了反应路线的安全性；本合成路线各反应选择性好，基本无同分异构体生成，主产物收率高，减少了后续精馏分离的成本，本反应三步后处理过程简单，工业化可行性高，具有很好的经济、环保优势，适用于2,4-二氯氟苯的工业化生产。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种2,4-二氯氟苯合成方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、苯砜化反应：在反应容器中加入硫酸二甲酯和三氧化硫，保温搅拌，滴加邻二氯苯后控制温度继续反应，反应完成后降温，加入有机溶剂，后处理得到四氯二苯砜；
步骤二、氟化反应：在反应容器中加入所述四氯二苯砜，保温搅拌，继续加入氟化钾和催化剂控制温度和时间反应；反应完成后降温，后处理得到二氟二氯二苯砜；
步骤三、氯化反应：在反应容器中加入所述二氟二氯二苯砜，升温后通入氯气搅拌反应，气相冷凝回流收集，得到冷凝馏分；反应完成后降温，将所述冷凝馏分后处理得到2,4-二氯氟苯；
步骤二所述四氯二苯砜和氟化钾的摩尔比为1 : 1-1.3，所述四氯二苯砜和催化剂的质量比为1 : 0.01-0.02；所述催化剂为四甲基氯化铵、四丁基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵中的一种；
步骤二所述保温的温度为60 ℃，所述控制温度为140-180 ℃，所述控制时间为5 h，所述降温的温度为60 ℃；
步骤二所述后处理的具体步骤为：向反应瓶中加入100 g水，搅拌30 min后转移到分液漏斗静置1 h；静置完成后，分液漏斗内分层形成有机相和水相，将所述有机相分出，转移到250 ml四口烧瓶中，在140 ℃下进行减压蒸馏，冷凝收集馏分；
步骤三所述升温的温度为160 ℃，所述通入氯气的通气速率为43.96-87.93 g/min。
2.根据权利要求1所述的一种2,4-二氯氟苯合成方法，其特征在于，步骤一所述硫酸二甲酯和三氧化硫的质量比为1 : 1；所述保温搅拌的具体步骤为：水浴锅中40 ℃下保温混合搅拌，搅拌30 min；水浴锅升温至70 ℃，保温1 h，降温至50 ℃。
3.根据权利要求1所述的一种2,4-二氯氟苯合成方法，其特征在于，步骤一所述硫酸二甲酯和邻二氯苯的质量比为1 : 2；所述控制温度为70-90 ℃，所述邻二氯苯的滴加时间为2 h。
4.根据权利要求1所述的一种2,4-二氯氟苯合成方法，其特征在于，步骤一所述降温的温度为40℃；所述溶剂为甲醇、乙醇、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中的一种；所述后处理的具体步骤为：将反应容器用冷冻机降温至0 ℃重结晶，抽滤。
5.根据权利要求1所述的一种2,4-二氯氟苯合成方法，其特征在于，步骤三所述通入氯气的时间为3 h，所述降温的温度为室温。
6.根据权利要求1所述的一种2,4-二氯氟苯合成方法，其特征在于，步骤三所述后处理的具体步骤为：将所述冷凝馏分转入500 ml四口烧瓶中，加入300 g 10 %氢氧化钠溶液搅拌30 min，得到碱洗料液，将所述碱洗料液转到分液漏斗中进行分液，得到水相和有机相，将所述有机相旋蒸干燥。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411154115.6A CN118666631B (zh) | 2024-08-22 | 2024-08-22 | 一种2,4-二氯氟苯合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411154115.6A CN118666631B (zh) | 2024-08-22 | 2024-08-22 | 一种2,4-二氯氟苯合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118666631A CN118666631A (zh) | 2024-09-20 |
| CN118666631B true CN118666631B (zh) | 2024-11-19 |
Family
ID=92723317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411154115.6A Active CN118666631B (zh) | 2024-08-22 | 2024-08-22 | 一种2,4-二氯氟苯合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118666631B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101134712A (zh) * | 2007-10-08 | 2008-03-05 | 浙江省常山长盛化工有限公司 | 2,4-二氯氟苯的制备方法 |
| CN116063143A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-05-05 | 山东国邦药业有限公司 | 一种2,4-二氯氟苯的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2823955A1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | Albany Molecular Research, Inc. | Benzofuro[3,2-c] pyridines and related analogs as serotonin sub-type 6 (5-ht6) modulators for the treatment of obesity, metabolic syndrome, cognition and schizophrenia |
-
2024
- 2024-08-22 CN CN202411154115.6A patent/CN118666631B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101134712A (zh) * | 2007-10-08 | 2008-03-05 | 浙江省常山长盛化工有限公司 | 2,4-二氯氟苯的制备方法 |
| CN116063143A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-05-05 | 山东国邦药业有限公司 | 一种2,4-二氯氟苯的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN118666631A (zh) | 2024-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109665963B (zh) | 一种2,6-二甲基硝基苯的合成方法 | |
| CN102432471A (zh) | 一种利用微通道反应器进行氯苯硝基反应的方法 | |
| CN111018715A (zh) | 二硝基苯的微通道合成方法 | |
| WO2014086122A1 (zh) | 连续化无溶剂制备高纯度akd的设备及方法 | |
| CN102209703A (zh) | 制备单硝基苯的绝热工艺 | |
| CN118666631B (zh) | 一种2,4-二氯氟苯合成方法 | |
| CN106800512B (zh) | 一种3,5-二硝基邻甲基苯甲酸的制备方法及制备装置 | |
| CN104788341B (zh) | 一种制备2,6-二氟苯腈的方法 | |
| CN106496039B (zh) | 硝基氯苯间位油中间硝基氯化苯与对硝基氯化苯、邻硝基氯化苯的分离方法 | |
| CN107266321A (zh) | 一种三氟甲氧基苯硝化的方法 | |
| CN109232578B (zh) | 用微反应技术连续制备四硝基苯吡啶四氮杂戊搭烯(bptap)的方法 | |
| CN112608258A (zh) | 一种亚砜氧化法合成4，4’-二氯二苯砜的方法 | |
| CN111004124A (zh) | 一种连续绝热高温硝化甲苯制备单硝基甲苯的方法 | |
| JP3886533B2 (ja) | ジフェニルエーテル化合物のニトロ化方法 | |
| CN118221529A (zh) | 一种连续制备硝基甲烷的方法及装置 | |
| CN1357530A (zh) | 用邻氯硝基苯制备2,3,4－三氟硝基苯的生产工艺 | |
| CN115124539B (zh) | 一种7-碘吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪-4-胺的制备方法 | |
| CN110483339A (zh) | 一种以间甲苯胺为原料制备clt酸的方法 | |
| CN112225664B (zh) | 一种硝基苯甲醛、2-氯-4-氟-5-硝基苯甲醛的制备方法及应用 | |
| CN116836060A (zh) | 一种2,3,4-三氟硝基苯的制备方法 | |
| CN117402022A (zh) | 熔铸炸药液相载体的微通道连续流制备方法 | |
| CN117466740A (zh) | 一种硝基甲烷的连续流合成方法 | |
| CN119059913B (zh) | 一锅氯化硝化反应制备4-氯-2,5-二甲氧基硝基苯的方法 | |
| JPH07145111A (ja) | 多重弗化ニトロベンゼンの製造方法 | |
| CN108658740A (zh) | 一种1-氯-1-氯乙酰基环丙烷的合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |