348-54-9/鄰氟苯胺的主要應(yīng)用

背景及概述^[1-2]

鄰氟苯胺為淡黃色液體，油狀；量少時顏色不太明顯。有輕微芳香，有毒。對皮膚有刺激作用，其蒸氣或煙霧對眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用。進(jìn)入人體內(nèi)，可形成高鐵血紅蛋白致紫紺，對環(huán)境有危害，本品易燃，具刺激性。鄰氟苯胺是合成含氟醫(yī)藥和染料的重要中間體。鄰氟苯胺可用作醫(yī)藥合成中間體。目前，國內(nèi)主要是以鐵粉還原鄰氟硝基苯來生產(chǎn)鄰氟苯胺，該工藝會產(chǎn)生大量的鐵泥(每生產(chǎn)1t鄰氟苯胺會產(chǎn)生2.2t～2.4t的鐵泥)，同時還會產(chǎn)生大量的含胺廢水(每生產(chǎn)1t鄰氟苯胺會產(chǎn)生8t～10t的含胺廢水)，對環(huán)境造成極大的危害，所以采用催化加氫還原的方法合成鄰氟苯胺的應(yīng)用前景非常好。大量文獻(xiàn)報道了利用釜式反應(yīng)器，以Pt/C為催化劑間歇式的催化加氫還原方法。該方法前期投資少，容易實(shí)現(xiàn)，但需要大量人力，安全性差，產(chǎn)生大量廢液和廢渣，現(xiàn)在還沒有工業(yè)化。目前很少有文獻(xiàn)報道利用固定床連續(xù)式的催化加氫制備鄰氟苯胺的方法和催化劑，該工藝安全、環(huán)保、生產(chǎn)效率高、人員需求少，從長遠(yuǎn)考慮利于工業(yè)化大生產(chǎn)。

應(yīng)用^[1][3-5]

鄰氟苯胺是合成含氟醫(yī)藥和染料的重要中間體。鄰氟苯胺可用于合成熱敏染料FH-102，這種染料是一種應(yīng)用較廣，性能優(yōu)良的顯黑色的熱敏染料。該染料可用于電子計(jì)算機(jī)的終端輸出打印紙，心腦電圖記錄紙，電話傳真紙及油田用透明熱敏膠片等的生產(chǎn)。其應(yīng)用舉例如下：

1）制備2-氟聯(lián)苯，屬于鹵代聯(lián)苯的技術(shù)領(lǐng)域，以鄰氟苯胺和苯為原料，將鄰氟苯胺重氮化后與苯進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，得到2-氟聯(lián)苯，向反應(yīng)釜中加入三氟乙酸、無水硫酸鎂、催化劑和苯，攪拌冷卻至4-15℃，加入亞硝酸異戊酯，控制溫度為20-30℃，向其中滴加鄰氟苯胺，滴加過程控制反應(yīng)溫度為30-45℃，加料完畢后于25-32℃條件下攪拌反應(yīng)1-3h，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物經(jīng)抽濾、洗滌、干燥、減壓蒸餾得到2-氟聯(lián)苯。本發(fā)明合成方法簡單，合成的2-氟聯(lián)苯收率高、純度高。

2）制備過溴型季銨鹽溴化鄰氟苯胺生產(chǎn)4-溴-2-氟苯胺。其工藝步驟是：將季銨鹽、鄰氟苯胺和溶劑加入反應(yīng)瓶中，攪拌溶解，在控制溫度低于30℃的條件下，緩慢滴加溴素，約30～60min滴完，之后將物料溫度升至40℃左右反應(yīng)約2.5h；冷卻至室溫，過濾，濾餅用溶劑洗滌兩次，隨后將濾餅分散于溶劑中，再加10％的氫氧化鈉溶液中和至pH＝7～8，靜置分出水相，有機(jī)相用去離子水洗滌兩次后蒸出溶劑得4-溴-2-氟苯胺。

3）制備3-氟-4嗎啉基苯胺，包括以下步驟：(1)還原鄰氟硝基苯得到鄰氟苯胺；(2)將鄰氟苯胺和脫酸劑加到有機(jī)溶劑中，然后在100~150℃將雙取代乙醚緩慢加入反應(yīng)體系，加料完畢后，在100~200℃下攪拌反應(yīng)制備鄰氟-嗎啉基苯；(3)以質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%~98%的硝酸為硝化劑，以乙酸為溶劑，將步驟(2)所得鄰氟-嗎啉基苯進(jìn)行硝化反應(yīng)得到3-氟-4-嗎啉基硝基苯；(4)還原步驟(3)所得3-氟-4-嗎啉基硝基苯，得到3-氟-4嗎啉基苯胺。由于本發(fā)明以鄰氟硝基苯為起始反應(yīng)物，該原料價格低廉因此，可以降低生產(chǎn)成本。同時本發(fā)明制備過程中不產(chǎn)生含氟廢水，環(huán)境污染小，對環(huán)境友好。

制備^[1-2]

方法1：一種鄰氟硝基苯加氫制備鄰氟苯胺的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、將催化劑裝填于固定床反應(yīng)器中，在室溫下向裝填有催化劑的固定床反應(yīng)器中通入氮?dú)庵凉潭ù卜磻?yīng)器中的空氣排凈，然后向固定床反應(yīng)器中通入氮?dú)庀♂尩倪€原性氣體，以1℃/min～10℃/min的升溫速率將固定床反應(yīng)器的溫度升至120℃～280℃；所述催化劑包括Al₂O₃載體，負(fù)載于Al₂O₃載體上的Pt、金屬M(fèi)₁和金屬M(fèi)₂，催化劑中Pt的質(zhì)量百分含量為0.05％～1％，金屬M(fèi)₁的質(zhì)量百分含量為0.05％～3％，金屬M(fèi)₂的質(zhì)量百分含量為0.01％～3％；所述金屬M(fèi)₁為Pd、Sn或Zn；所述金屬M(fèi)₂為K、Co、Ga、In、Mn、Ag或Ce；氮?dú)庀♂尩倪€原性氣體中還原性氣體的體積百分含量為3％～10％；氮?dú)庀♂尩倪€原性氣體的流量與催化劑的質(zhì)量之比為(3～20)：1，其中流量的單位為mL/min，質(zhì)量的單位為g。

步驟二、將鄰氟硝基苯蒸汽和預(yù)熱至150℃～260℃的氫氣混合均勻得到混合氣，向固定床反應(yīng)器中通入所述混合氣，同時停止通入氮?dú)庀♂尩倪€原性氣體，在反應(yīng)溫度為120℃～280℃的條件下，在催化劑上進(jìn)行催化加氫反應(yīng)；

步驟三、將步驟二中催化加氫反應(yīng)后的物料送入冷凝器中進(jìn)行冷凝，使物料中的鄰氟苯胺蒸汽轉(zhuǎn)化為液態(tài)，然后將轉(zhuǎn)化為液態(tài)的鄰氟苯胺通過油水分離器進(jìn)行分離，得到油狀鄰氟苯胺。

方法2：一種鄰氟苯胺的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：在連續(xù)化反應(yīng)器中裝滿水，氮?dú)庵脫Q1次后，升溫至65℃，將鄰氟硝基苯和催化劑混合得到混合物A，同時將抑制脫鹵劑和水混合得到混合物B，鄰氟硝基苯、催化劑、抑制脫鹵劑和水的質(zhì)量比為100：2：0.1：400，將混合物A與混合物B混合均勻后加入到連續(xù)化反應(yīng)器中，同時向連續(xù)化反應(yīng)器中通入8kg氫氣，保證3MPa壓力，并保持連續(xù)進(jìn)料，10小時后反應(yīng)結(jié)束，產(chǎn)品經(jīng)過分層罐分層，上層為水層可以重復(fù)利用，下層為產(chǎn)物；所述催化劑包括以下重量份數(shù)的組分：TEMPO5份、氧化鑭1份、納米銀1份、活性炭1份；所述抑制脫鹵劑包括以下重量份數(shù)的組分：亞磷酸鈉3份、三乙醇胺2份、次磷酸1份。

主要參考資料

[1] CN201410394822.2一種鄰氟硝基苯加氫制備鄰氟苯胺的方法

[2] CN201810543336.0一種鄰氟苯胺的生產(chǎn)方法

[3] CN201710202098.22-氟聯(lián)苯的合成方法

[4] CN201710130740.0一種4-溴-2-氟苯胺的選擇性合成方法

[5] CN200910182405.03-氟-4嗎啉基苯胺的制備方法