一種2，6-二氯氟苯的製備方法
2023-06-07 05:54:51 2
專利名稱：一種2，6-二氯氟苯的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種有機化合物的合成方法，特別是2，6-二氯氟苯(2,6-dichlorofluorobenzene)的合成方法。
背景技術：
2,6-二氯氟苯，其分子式為QH3Cl2F，其結構式如S-1所示，純品為白色晶體，熔點37 4(TC，沸點168 169'C，是一種重要的精細化工中間體，主要用於合成氟喹諾酮類藥物及農藥。
綜合文獻報導，目前2,6-二氯氟苯的製備採用以下方法1、以2,6-二氯苯胺為原料，經重氮化氟代反應，得2，6-二氯氟苯，收率為80%左右；2、以2-氟-3-氯硝基苯為原料，經還原、重氮化氯代，得到2,6-二氯氟苯，兩步收率為60%左右；3、 3-氯-4-氟苯胺和2,6-二氯氟苯聯產法，如申請號為CN03150688.7，公開號為CN1515542的中國專利所述，收率未公開。採用上述方法製備2，6-二氯氟苯，存在著工藝過程複雜，工藝條件難控制，產品收率低或生產成本高等問題，均有待解決。
2,3，4-三氟硝基苯是合成氧氟沙星的重要中間體，合成該化合物的一條路線是由2,6-二氯氟苯經硝化、氟化得到目標產物，其中硝化這一歩將產生副產物3，5-二氯-4-氟硝基苯，目前，該副產物3，5-二氯-4-氟硝基苯因沒有得到有效利用而常成為廢料，有時甚至產生汙染，開發其有價值的利用途徑具有重要的意義。而以3,5-二氯-4-氟硝基苯為原料，還原製備3,5-二氯-4-氟苯胺，已有簡便易行的工藝可實現；例如首先以3，5-二氯-4-氟硝基苯為原料，經鐵粉還原或者催化加氫製得3,5-二氯-4-氟苯胺。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種工藝簡潔、收率高、成本低的2,6-二氯氟苯的製備方法。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種2,6-二氯氟苯的製備方法以3,5-二氯-4-氟苯胺為原料，製成重氮鹽後；在還原劑存在條件下，經重氮基氫置換得到2,6-二氯氟苯。作為本發明的2,6-二氯氟苯的製備方法的改進，包括以下步驟
1) 、以3,5-二氯-4-氟苯胺為原料，與無機酸進行反應，得含銨鹽的溶液；無機酸與3,5-二氯-4-氟苯胺的摩爾比為1.0-5.0: 1，反應時間為0.5 lh，反應溫度為室溫；
2) 、將步驟l)所得的含銨鹽的溶液與亞硝酸鹽水溶液進行反應，反應溫度為-5 5'C，至反應產物使澱粉碘化鉀試紙變藍色時終止反應，得含重氮鹽的溶液；亞硝酸鹽與3,5-二氯-4-氟苯胺的摩爾比為1.0-2.0: 1;
3) 、將還原劑滴加入步驟2)所得的含重氮鹽的溶液中，於10 7(TC的溫度反應2 5h，還原劑與3,5-二氯-4-氟苯胺的摩爾比為1.5-3.0: 1;
4) 、將步驟3)所得的反應液經分液、水洗、水蒸氣蒸餾，得產物2,6-二氯氟苯。作為本發明的2，6-二氯氟苯的製備方法的進一步改進步驟l)中的無機酸為質量濃
度為10%~30%的稀硫酸或質量濃度為10% 20%的稀鹽酸；步驟2)中的亞硝酸鹽為亞硝酸鈉。
作為本發明的2,6-二氯氟苯的製備方法的一種改進歩驟3)中的還原劑選用乙酸乙酯；那麼，步驟4)為將歩驟3)所得的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾(目的是為了除去乙酸乙酯及其他低沸物，其他低沸物指的是反應生成的乙醇、乙酸及乙酸， 一般減壓至100kPa以下即可)，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2，6-二氯氟苯。
作為本發明的2,6-二氯氟苯的製備方法的另一種改進步驟3)中的還原劑選用硼氫化鈉水溶液或硼氫化鉀水溶液；那麼，步驟3)為先調節步驟2)所得的含重氮鹽的溶液至鹼性，例如用氫氧化鈉溶液調節步驟2)的所得物pl^8 10;然後再加入硼氫化鈉水溶液或硼氫化鉀水溶液進行反應；步驟4)為將步驟3)所得的反應液經分液除去水層，油層用水洗滌至中性，再經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯。
本發明製備2,6-二氯氟苯的反應方程式如下
4在本發明中，反應結束後，收集液態反應產物，分出下層油相，水洗至中性，水蒸氣蒸餾得2，6-二氯氟苯。
本發明的2,6-二氯氟苯的製備方法，具有如下優點
1、 本發明所用原料3,5-二氯-4氟苯胺來源於2,3,4-三氟硝基苯生產中的副產物3,5-二氯-4-氟硝基苯，因此本發明一方面可以解決2,3,4-三氟硝基苯生產中的副產物的綜合利用問題，另一方面也提供了製備2,6-二氯氟苯的新工藝路線。
因此，本發明具有來源廣泛、成本低等特點，還充分體現了變廢為寶的特性，屬於綠色環保的生產路線。
2、 與合成2,6-二氯氟苯常規工藝的原料2,6-二氯苯胺相比，本發明所採用的原料3,5-二氯-4-氟苯胺在苯環上己有氟原子取代，可省去置換氟化的反應歩驟；又將生產2，3,4-三氟硝基苯產生的副產物中的氟資源得到了合理的利用。
3、 本發明以乙酸乙酯、硼氫化鉀等為還原劑，因此具有還原劑來源廣泛、價格便宜的優點，還能進一步降低生產成本。
綜上所述，本發明以3,5-二氯-4-氟苯胺為原料，經重氮化脫去氨基製備2，6-二氯氟苯，具有生產成本低、資源綜合利用、工藝條件易控制的優點。
本發明的產物經GC-MS檢測鑑定，確為2,6-二氯氟苯，質譜圖如圖l所示。
圖1是本發明的2,6-二氯氟苯的質譜圖。
具體實施例方式
實施例1、 3,5-二氯-4-氟苯胺的製備方法，以3,5-二氯-4-氟硝基苯為原料，依次進行以下歩驟
(1)將105g 3,5-二氯-4-氟硝基苯溶於200mL乙醇中，攪拌均勻，有較強吸熱現象。將鐵粉70g和氯化銨150g倒入lL三口燒瓶，加入250mL水進行混合，開始加熱，至6(TC時開始滴加反應物的乙醇溶液，約90min滴加完畢，此時溫度為78'C，待反應液開始回流，溫度為94'C，加熱保溫。
(2)反應2h後，反應液冷卻至室溫，加入甲苯200mL萃取。抽濾，除去鐵泥，濾液 用水洗滌，並過濾除去析出的Fe(OH)x沉澱。分液，去除水層，蒸乾有機層，得微黃色針 狀晶體88.3g。收率98.1%， m.p.:100.2 101.3。C。
實施例2、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下步驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 6g (0.06mol)加水稀釋至30g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.7h，反應液(即含 銨鹽的溶液)溫度降至0。C;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，於0 5。C 反應lh後，用澱粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 將乙酸乙酯3.5g (0.04mol)緩慢滴加入上述歩驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液 中，升溫至7(TC回流，不斷有重氮鹽分解生成的氮氣以氣泡的形式逸出，反應液顏色逐漸 加深，分成兩相，上層為酯相、下層為水相。反應3h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾脫 去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率85%， 經GC分析，純度為98%。
實施例3、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下步驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 4g (0.04mol)加水稀釋至20g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.5h，反應液溫度降 至-5t:;然後滴入含亞硝酸鈉1.66g (0.024mol)的水溶液20mL，於-5 0。C反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 將乙酸乙酯3.5g (0.04mol)緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液 中，升溫至7(TC回流，不斷有重氮鹽分解生成的氮氣以氣泡的形式逸出，反應液顏色逐漸 加深，分成兩相，上層為酯相、下層為水相。反應3h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾脫 去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率83%， 經GC分析，純度為97%。
實施例4、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進行以下步驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 6g (0.06mol)加水稀釋至30g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應lh，反應液溫度降 至(TC;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g (0.021mol)的水溶液20mL，於0 5。C反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 將乙酸乙酯2.6g (0.03md)緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液 中，升溫至5(TC，不斷有氣泡冒出，反應液顏色逐漸加深，分成兩相，上層為酯相，下層 為水相。反應5h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾脫 去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2，6-二氯氟苯，收率82%， 經GC分析，純度為98%。
實施例5、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下歩驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 6g (0.06mol)加水稀釋至30g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.8h，反應液溫度降 至0。C;然後滴入含亞硝酸鈉2.1g (O.(Bmol)的水溶液20mL，於0 5。C反應lh後，用澱粉 碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 將乙酸乙酯5.3g (0.06mol)緩慢滴加入上述歩驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液 中，升溫至7(TC回流，不斷有氣泡冒出，反應液顏色逐漸加深，分成兩相，上層為酯相、 下層為水相。反應2h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾脫 去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率86%， 經GC分析，純度為99%。
實施例6、 一種2，6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下步驟
(1)將質量分數36%的濃鹽酸4g (0.02mol)加水稀釋至10g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.7h，反應液溫度降 至0。C;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g (0.021mol)的水溶液20mL，於0 5。C反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。(2) 將乙酸乙酯3.5g (0.04mol)緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液 中，升溫至7(TC回流，不斷有重氮鹽分解生成的氮氣以氣泡的形式逸出，反應液顏色逐漸 加深，分成兩相，上層為酯相、下層為水相。反應3h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾脫 去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率81%， 經GC分析，純度為96%。
實施例7、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下步驟
(1) 將質量分數36%的濃鹽酸10g (O.lOmol)加水稀釋至20g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.7h，反應液溫度降 至0。C;然後滴入含亞硝酸鈉2.76g (0.04mol)的水溶液20mL，於(TC反應lh後，用澱粉碘 化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 將乙酸乙酯3.5g (0.04md)緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液 中，升溫至1(TC，不斷有重氮鹽分解生成的氮氣以氣泡的形式逸出，反應液顏色逐漸加深， 分成兩相，上層為酯相、下層為水相。反應6h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸鎦脫 去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率82%， 經GC分析，純度為96%。
實施例8、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下歩驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 6g (0.06mol)加水稀釋至30g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.7h，反應液溫度降 至0。C;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g (0.021mol)的水溶液20mL，於0 5。C反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 用25。/。NaOH水溶液緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液中，將 pH調為8 10，再加入含NaBH42.3g (0.06mol)的水溶液，加熱至5(TC，不斷有氣泡冒出， 反應液顏色逐漸加深，分成兩相，油相和水相。反應3h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，油層用水洗滌至中性，經水蒸氣蒸 餾，得到產物2，6-二氯氟苯，收率82%，經GC分析，純度為98%。實施例9、 一種2，6-二氯氟苯的製備方法，以3,5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進
行以下步驟
(1) 將質量分數98。/c的濃H2S04 6g (0.06mol)加水稀釋至30g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.7h，反應液溫度降 至O'C;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g (0.021mol)的水溶液20mL，於0 5'C反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 用25y。NaOH水溶液緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液中，將 pH調為8 10，再加入含NaBH4.3g (0.06mol)的水溶液，加熱至5(TC，不斷有氣泡冒出， 反應液顏色逐漸加深，分成兩相，油相和水相。反應3h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，油層用水洗滌至中性，經水蒸氣蒸 餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率82%，經GC分析，純度為98%。
實施例IO、 一種2,6-二氯氟苯的製備方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下步驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 6g (0.06moD加水稀釋至30g,加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應lh，反應液溫度降 至(TC;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g (0.021mol)的水溶液20mL，於0 5"C反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 用25。/。NaOH水溶液緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液中，將 pH調為8 10，再加入含KBH4l.6g (0.03mol)的水溶液，加熱至5(TC，不斷有氣泡冒出， 反應液顏色逐漸加深，分成兩相，油相和水相。反應2h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3) 所歩驟(2)得到的反應液經分液除去水層，油層用水洗滌至中性，經水蒸氣蒸 餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率85%,經GC分析，純度為97%。
實施例ll、 一種2，6-二氯氟苯的製備方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺為起始原料，依次進 行以下步驟
(1) 將質量分數98。/。的濃H2S04 6g (0.06mol)加水稀釋至30g，加入250mL三口燒瓶 中，在冰浴中分批加入3,5-二氯-4-氟苯胺3.6g (0.02mol)，室溫下反應0.7h，反應液溫度降 至(TC;然後滴入含亞硝酸鈉1.50g (0.021mol)的水溶液20mL，於0 5t:反應lh後，用澱 粉碘化鉀試紙檢測終點，試紙變藍色，停止反應。
(2) 用25。/。NaOH水溶液緩慢滴加入上述步驟(1)所製得的含重氮鹽的溶液中，將
9)的水溶液，加熱至5(TC，不斷有氣泡冒出， 反應液顏色逐漸加深，分成兩相，油相和水相。反應2h後停止加熱，自然冷卻至室溫。
(3)所步驟(2)得到的反應液經分液除去水層，油層用水洗滌至中性，經水蒸氣蒸 餾，得到產物2,6-二氯氟苯，收率80%，經GC分析，純度為96%。
最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發明 不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直 接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
10
權利要求
1、一種2，6-二氯氟苯的製備方法，其特徵在於以3，5-二氯-4-氟苯胺為原料，製成重氮鹽後；在還原劑存在條件下，經重氮基氫置換得到2，6-二氯氟苯。
2、 根據權利要求1所述的2，6-二氯氟苯的製備方法，其特徵在於包括以下步驟1) 、以3,5-二氯-4-氟苯胺為原料，與無機酸進行反應，得含銨鹽的溶液；無機酸與3,5-二氯-4-氟苯胺的摩爾比為1.0-5.0: 1，反應時間為0.5 lh，反應溫度為室溫；2) 、將步驟l)所得的含銨鹽的溶液與亞硝酸鹽水溶液進行反應，反應溫度為-5 5'C，至反應產物使澱粉碘化鉀試紙變藍色時終止反應，得含重氮鹽的溶液；亞硝酸鹽與3,5-二氯-4-氟苯胺的摩爾比為1.0~2.0: 1;3) 、將還原劑滴加入步驟2)所得的含重氮鹽的溶液中，於10 7(TC的溫度反應2 5h，還原劑與3,5-二氯-4-氟苯胺的摩爾比為1.5-3.0: 1;4) 、將步驟3)所得的反應液經分液、水洗、水蒸氣蒸餾，得產物2,6-二氯氟苯。
3、 根據權利要求2所述的2,6-二氯氟苯的製備方法，其特徵在於所述步驟l)中的無機酸為質量濃度為10% 30%的稀硫酸或質量濃度為10% 20%的稀鹽酸；步驟2)中的亞硝酸鹽為亞硝酸鈉。
4、 根據權利要求3所述的2，6-二氯氟苯的製備方法，其特徵在於所述步驟3)中的還原劑為乙酸乙酯；步驟4)為將步驟3)所得的反應液經分液除去水層，酯層用水洗滌至中性，減壓蒸餾，所得油狀物經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯。
5、 根據權利要求3所述的2,6-二氯氟苯的製備方法，其特徵在於所述步驟3)中的還原劑為硼氫化鈉水溶液或硼氫化鉀水溶液；步驟3)為先調節步驟2)所得的含重氮鹽的溶液至鹼性，然後再加入硼氫化鈉水溶液或硼氫化鉀水溶液進行反應；步驟4)為將步驟3)所得的反應液經分液除去水層，油層用水洗滌至中性，再經水蒸氣蒸餾，得到產物2,6-二氯氟苯。
6、 根據權利要求5所述的2,6-二氯氟苯的製備方法，其特徵在於用氫氧化鈉溶液調節步驟2)的所得物pJ^8 10。
全文摘要
本發明公開了一種2，6-二氯氟苯的製備方法，其以3，5-二氯-4-氟苯胺為原料，製成重氮鹽後；在還原劑存在條件下，經重氮基氫置換得到2，6-二氯氟苯。具體包括以下步驟1)以3，5-二氯-4-氟苯胺為原料，與無機酸進行反應，得含銨鹽的溶液；2)將含銨鹽的溶液與亞硝酸鹽水溶液進行反應，得含重氮鹽的溶液；3)將還原劑滴加入含重氮鹽的溶液中，至反應產物使澱粉碘化鉀試紙變藍色時終止反應；4)將步驟3)所得的反應液經分液、水洗、水蒸氣蒸餾，得產物2，6-二氯氟苯。該製備方法具有工藝簡潔、收率高、成本低的特點。
文檔編號C07C25/00GK101643386SQ20091010239
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月7日 優先權日2009年9月7日
發明者立 計, 超 錢, 陳新志 申請人:浙江大學