[發(fā)明專利]對氟甲苯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210309126.8
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102786387A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于俊田;張玲;孫志國;欒秀麗
• 申請（專利權(quán)）人: 山東福爾股份有限公司
• 主分類號: C07C25/13
• 分類號: C07C25/13;C07C17/35
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 盧新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氟化合物的制備方法，特別是涉及對氟甲苯的制備方法。

背景技術(shù)

對氟甲苯是一種重要的有機(jī)氟化物，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和氟塑料等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有對氟甲苯的制備方法包括以下步驟：1、對甲苯胺與亞硝酸鈉和鹽酸進(jìn)行重氮化反應(yīng)；2、步驟1完成后加入冷的氟硼酸或氟硼酸銨、氟硼酸鈉，沉淀出較難溶的氟硼酸重氮鹽；3、分離得到氟硼酸重氮鹽后再加熱進(jìn)行分解，得到對氟甲苯。

上述制備方法有以下缺點(diǎn)：步驟3中的副反應(yīng)多，使產(chǎn)品的純度和收率降低，典型的副反應(yīng)產(chǎn)品包括還原產(chǎn)品（即：氫取代胺基而不是氟取代胺基）、氯代芳香物、偶和產(chǎn)品（即：聯(lián)苯）和重氮焦油，重氮焦油是指一種聚芳香化合物的混合物，在上述制備方法中，有時重氮焦油反而是反應(yīng)的主要產(chǎn)物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種步驟少、收率高的對氟甲苯的制備方法，該制備方法所得產(chǎn)品純度高。

本發(fā)明對氟甲苯的制備方法，包括以下步驟：

1、成鹽步驟：在5-7℃的條件下將摩爾比為（2-5）：1的無水氫氟酸和對甲苯胺混合，混合方式為在7-10小時內(nèi)向無水氫氟酸中勻速滴加全部對甲苯胺，滴加結(jié)束后再在5-7℃的條件下反應(yīng)1-3小時，得到混合物1；化學(xué)反應(yīng)式為：

2、重氮化步驟：在-3-0℃的條件下向混合物1中加入亞硝酸鈉，所用亞硝酸鈉與成鹽步驟中所用對甲苯胺的摩爾比為（1-1.5）：1，加入亞硝酸鈉的方式為在8-10小時內(nèi)向混合物1中勻速滴加全部亞硝酸鈉，加完亞硝酸鈉后再在0-8℃的條件下反應(yīng)1-3小時，得到混合物2；化學(xué)反應(yīng)式為：

3、熱分解步驟：將混合物2在0-65℃的條件下加熱分解。化學(xué)反應(yīng)式為：

本發(fā)明對氟甲苯的制備方法，其中熱分解步驟中所述加熱分解分為四個階段：第一階段為3小時，控制溫度在0-15℃；第二階段為19小時，控制溫度在15-30℃；第三階段為8小時，控制溫度在30-52℃；第四階段為3小時，控制溫度在52-65℃。

本發(fā)明對氟甲苯的制備方法，其中熱分解步驟中所述加熱分解分為四個階段：

第一階段共3小時，控制溫度在0-15℃：第1小時控制溫度在0-6℃，第2小時控制溫度在6-10℃，第3小時控制溫度在10-15℃；

第二階段共19小時，控制溫度在15-30℃：第1步共2小時控制溫度在15-18℃，第2步共2小時控制溫度在18-21℃，第3步共3小時控制溫度在21-24℃，第4步共4小時控制溫度在24-26℃，第5步共4小時控制溫度在26-27.5℃，第6步共4小時控制溫度在27.5-30℃；

第三階段共8小時，控制溫度在30-52℃：第1步共2小時控制溫度在30-36℃，第2步共2小時控制溫度在36-39℃，第3步共2小時控制溫度在39-44℃，第4步共2小時控制溫度在44-52℃；

第四階段共3小時，控制溫度在52-65℃：第1小時控制溫度在52-56℃，第2小時控制溫度在56-60℃，第3小時控制溫度在60-65℃。

本發(fā)明對氟甲苯的制備方法，其中所述熱分解步驟后還包括以下后處理步驟：

（1）水洗中和：將熱分解步驟所得產(chǎn)物降至5℃、靜置分層，所得上層為粗對氟甲苯，下層為廢酸，收集粗對氟甲苯進(jìn)行水洗3-5次并棄下層廢水后加NaOH水溶液進(jìn)行中和；

（2）蒸餾：經(jīng)過水洗中和的粗對氟甲苯先進(jìn)行蒸餾，在蒸氣壓為0.02-0.05Mpa條件下加熱，當(dāng)溫度達(dá)到98-104℃且回流物料無油珠時水蒸汽蒸餾結(jié)束，再進(jìn)行常壓蒸餾，116℃以后的餾分為對氟甲苯成品。

本發(fā)明對氟甲苯的制備方法，其中水洗中和中所述廢酸按照以下步驟進(jìn)行氫氟酸回收：將廢酸與98質(zhì)量%硫酸混合，重氮化步驟中每用亞硝酸鈉1-1.5mol，加入2-3mol?98質(zhì)量%硫酸，蒸餾回收氫氟酸。

本發(fā)明對氟甲苯的制備方法采用無水氫氟酸作為反應(yīng)的溶劑和重氮鹽陰離子的來源，從而避免了中間體四氟硼酸鹽的分離和轉(zhuǎn)移，盡管芳基重氮氟化物在溶液中是不穩(wěn)定的,但它們的分解是可以通過在加熱分解步驟中控制溫度進(jìn)行控制的，從而減少副反應(yīng)，提高收率。通過本發(fā)明制備的對氟甲苯純度可以達(dá)到99%以上，收率也可達(dá)到98%。另外這條路線與傳統(tǒng)的四氟硼酸路線相比，有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明對氟甲苯的制備方法做進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明對氟甲苯的制備方法所得產(chǎn)品的質(zhì)譜圖；