2,4-二氟苯胺的合成詳解

       一、2,4-二氟苯胺合成

       2,4-二氟苯胺是用二有機合成的重要原料,廣泛應用于醫藥、農藥、染料等多種領域是有機合成的重要中間體。目前2,4- 二氟苯胺的合成通常有三種合成路線: (1)2,4-二氨硝基苯用氟化鉀氟化后,再加氫還原; (2) 以間苯二胺為原料在氟硼酸中進行重氮化反應得間二氟苯再進行硝化,加氫還原; (3)以1,2,4-三氨苯為原料經硝化、氟化、加氫還原。本法采用2,4-二氨硝基苯為原料進行氟化加氫得2,4-二氟苯胺。相對于其它工藝路線來說，本工藝具有簡單,操作簡便的特點。本法的原料成本也比較便宜,工藝污染小,大部分原料可以回收套用。此方法對于2,4 -二氟苯胺的工業化生產具有深遠的影響。

        二、2,4-二氟苯胺性質

1.名稱:中文名:2,4-二氟苯胺英文名: 2,4- Difluoroaniline

2.分子式: C6H5NF2

3.分子量: 129.11

4.結構式:

5.沸點: 1709C ( 1atm)

6.熔點: -7.5%C

7.水溶性:1 - 5g/100ml (20°C)

        三、合成工藝

1.反應方程式

(1)氟化反應

(2)氫化反應

2.實驗步驟

a.氟化反應

       在經1000m的四口燒瓶中加入50g氧化鈣, 800mIDMF回流1小時后蒸出750mlDMF.取上述DMF250g與76.8g2,4-二氯硝基苯, 58g氟化鉀，催化劑芐基三乙基氯化銨2g共同加入500ml的四口燒瓶中,回流反應3h。取樣用GC分析至2,4 -二氨硝基苯胺含量s0.1%視為反應結束。反應結束后冷卻至30°C,過濾, 收集濾液。在- 0.098Mpa下減壓蒸餾, 100°C以下的餾分為回收套用的DMF , 110 - 130°C的2,4-二氟硝基苯餾分60.4g。本步反應含量99% ,收率為: 95%。

b.加氫還原

       在500ml的高壓釜內加入60.4g2,4-二氟硝基苯，180g甲醇。1.2g雷尼鎳。密封高壓釜并用氮氣測試密性后,充氮置換兩次,升溫到60°C用氫氣加壓至1.0Mpa保溫保壓1小時取樣GC分析至2,4 -二氟硝基苯含量≤0.2%視為反應結束。過濾，收集濾液并用少許甲醇漂洗濾渣。常壓脫甲醇至80°C ,在- 0.098Mpai下減壓蒸餾收集50 - 75%C餾分2,4-二氟苯胺45.2g ,含量99.5% ,收率91.8%。

       四、分析與討論

       1.對于氟化反應應確保無水。微量的水存在將大大降低產“品的收率。因此要對溶劑進行無水化處理后,才能進行反應。

       2.氟化鉀的顆料大小,直接影響反應的時間,反應用的氟化鉀應作超細粉碎處理。

       3.根據多次用不同溶劑的實驗結果,在DMF中回流反應的溫度最為合適,在其它高沸點溶劑中不僅反應慢,而且副產物會增多,嚴重的還會產生焦化。

       4.加氫反應中也應確保無水,水份會影響反應速率和產品的收率。

       5.根據多次實驗結果的比較。加氫反應的溫度宜控制在60°C ,這樣不僅反應速率快而且反應的副產物少。