[發明專利]胺催化法制備氟化苯酚的工藝

有效

• 申請號: 201610231130.5
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105753655B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 楊先金;邢漢銀;孫芮;田玲玲
• 申請（專利權）人: 山東飛源科技有限公司
• 主分類號: C07C37/62
• 分類號: C07C37/62;C07C39/28;C07C39/30;B01J31/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種胺催化法制備氟化苯酚的工藝，屬于化學合成技術領域。

背景技術

現有氟化苯酚的工業生產工藝主要是采用對胺基苯酚重氮化、再氟代的方法，采用這種方法生產時的產品收率低，產生大量廢水，污染嚴重，成本高；另外一種生產工藝是采用氯化硝基苯，經氯原子氟代反應，再將硝基還原成胺基，胺基重氮化水解成氟代苯酚，采用這種方法時需要經過多步反應，總收率低，同時過程中也會產生很多廢水。由此可見，現有的氟化苯酚的制備方法均存在多步合成成本高、過程繁瑣、浪費資源、污染環境的問題。另外，文獻中有以氟氣作為氟源，在乙腈等溶劑中對苯酚進行氟化的報道，相比于傳統所用方法，這種氟化只需要一步反應就能得到產物，但是產率較低，反應產物復雜，難于控制，且溶劑量大。

發明內容

本發明的目的是提供一種胺催化法制備氟化苯酚的工藝，解決了目前的制備工藝中存在的產品收率低、反應產物復雜且難于控制、所需溶劑量大、成本高、污染環境的問題，具有生產成本低、操作簡單、選擇性好的特點。

本發明所述的胺催化法制備氟化苯酚的工藝，包括以下步驟：

(1)反應：

將苯酚、催化劑依次加入到反應釜中進行加熱，然后向反應釜中通入氟氮混合氣進行反應，反應結束后用氮氣進行吹掃，得到氟化苯酚粗品，吹掃氣及反應尾氣進入尾氣處理工序；

所述氟氮混合氣中氟氣的體積分數為10％；

所述催化劑為朝格爾堿及其類似物，分子結構如下：

其中，R或R’為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、鹵族元素、羧基、酯基、氰基、硝基中的任意一種；

(2)尾氣處理：

將吹掃氣及反應尾氣依次送入活性炭吸附塔、固體鈉石灰吸收塔內進行吸附，最后得到的不凝性氣體進行高空排放；

(3)純化：

將氟化苯酚粗品進行精餾分離，分別得到鄰氟苯酚(2-氟苯酚)、對氟苯酚(4-氟苯酚)、2,4-二氟苯酚、2,6-二氟苯酚。

其中，優選的技術方案如下：

步驟(1)中加熱溫度為40-50℃。

步驟(1)中反應溫度為40-50℃。

步驟(1)中反應時間為7-9h。

本發明中：

氟氮混合氣中的氟氣首先與催化劑生成胺氟類中間產物，產生的胺氟類中間產物然后立即對苯酚進行氟化反應，生成鄰氟苯酚、對氟苯酚、間氟苯酚、2,4-二氟苯酚、2,6二氟苯酚，同時胺氟類中間產物被還原成胺，胺則繼續與氟氣反應生成胺氟產物，從而實現催化循環。

本發明的有益效果如下：

(1)本發明直接將苯酚作為溶劑，將朝格爾堿及其類似物作為催化劑，對苯酚直接進行氟氣氟化，其生產成本低，操作簡單，選擇性好；

(2)本發明不額外添加溶劑來維持一定的溫度范圍，而是直接采用苯酚作為溶劑，反應生成的氟代苯酚也能夠充當溶劑的作用，大大節省了成本及溶劑的損耗；

(3)原料轉化完全，副產物少，生產成本低。

附圖說明

圖1是本發明中反應工序的工藝流程圖。

圖中：1、氟氮混合氣；2、氮氣；3、反應釜；4、反應尾氣；5、原料入口。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步描述。

實施例1

所述的胺催化法制備氟化苯酚的工藝如下：

(1)反應：

將30kg苯酚、3kg二甲基朝格爾堿通過原料入口依次加入到反應釜中，用熱水對反應釜進行加熱，加熱溫度為40-50℃，使得苯酚完全融化并進行攪拌，然后向反應釜中通入氟氮混合氣，在40-50℃下反應8h，氟氮混合氣的流速為0.4L/s，氟氮混合氣中氟氣的體積分數為10％，反應結束后用氮氣吹掃30min，得到氟化苯酚粗品，吹掃氣及反應尾氣進入尾氣處理工序；

(2)尾氣處理：

將吹掃氣及反應尾氣依次送入活性炭吸附塔、固體鈉石灰吸收塔內進行吸附，以去除未反應的氟氣和反應尾氣中的酸性氣體，最后得到的不凝性氣體進行高空排放；

(3)純化：

將氟化苯酚粗品進行精餾分離，分別得到2-氟苯酚、4-氟苯酚、2,4-二氟苯酚、2,6-二氟苯酚。

將本實施例中得到的產品質量分數組成與現有方法中無催化劑且采用乙腈作為溶劑對苯酚進行氟化，即無催化乙腈法所得到的產品質量分數組成相對比，其結果見表1。

表1實施例1與無催化乙腈法產品對比