348-54-9/鄰氟苯胺的主要應用

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。進入人體內，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用前景非常好。大量文獻報道了利用釜式反應器，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，從長遠考慮利于工業(yè)化大生產(chǎn)。

應用^[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算機的終端輸出打印紙，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)。其應用舉例如下：

1）制備2-氟聯(lián)苯，屬于鹵代聯(lián)苯的技術領域，以鄰氟苯胺和苯為原料，將鄰氟苯胺重氮化后與苯進行偶聯(lián)反應，得到2-氟聯(lián)苯，向反應釜中加入三氟乙酸、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，滴加過程控制反應溫度為30-45℃，加料完畢后于25-32℃條件下攪拌反應1-3h，反應結束后將反應混合物經(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溶劑中，然后在100~150℃將雙取代乙醚緩慢加入反應體系，加料完畢后，在100~200℃下攪拌反應制備鄰氟-嗎啉基苯；(3)以質量分數(shù)65%~98%的硝酸為硝化劑，以乙酸為溶劑，將步驟(2)所得鄰氟-嗎啉基苯進行硝化反應得到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器中，在室溫下向裝填有催化劑的固定床反應器中通入氮氣至固定床反應器中的空氣排凈，然后向固定床反應器中通入氮氣稀釋的還原性氣體，以1℃/min～10℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至120℃～280℃；所述催化劑包括Al₂O₃載體，負載于Al₂O₃載體上的Pt、金屬M₁和金屬M₂，催化劑中Pt的質量百分含量為0.05％～1％，金屬M₁的質量百分含量為0.05％～3％，金屬M₂的質量百分含量為0.01％～3％；所述金屬M₁為Pd、Sn或Zn；所述金屬M₂為K、Co、Ga、In、Mn、Ag或Ce；氮氣稀釋的還原性氣體中還原性氣體的體積百分含量為3％～10％；氮氣稀釋的還原性氣體的流量與催化劑的質量之比為(3～20)：1，其中流量的單位為mL/min，質量的單位為g。

步驟二、將鄰氟硝基苯蒸汽和預熱至150℃～260℃的氫氣混合均勻得到混合氣，向固定床反應器中通入所述混合氣，同時停止通入氮氣稀釋的還原性氣體，在反應溫度為120℃～280℃的條件下，在催化劑上進行催化加氫反應；

步驟三、將步驟二中催化加氫反應后的物料送入冷凝器中進行冷凝，使物料中的鄰氟苯胺蒸汽轉化為液態(tài)，然后將轉化為液態(tài)的鄰氟苯胺通過油水分離器進行分離，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)化反應器中裝滿水，氮氣置換1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)化反應器中，同時向連續(xù)化反應器中通入8kg氫氣，保證3MPa壓力，并保持連續(xù)進料，10小時后反應結束，產(chǎn)品經(jīng)過分層罐分層，上層為水層可以重復利用，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