一种2-硝基苄溴的生产工艺

背景技术

2-硝基溴苄，又名邻硝基溴苄，英文名为：2-Nitrobenzyl bromide，是合成新型广谱杀菌剂——吡唑醚菌酯的重要中间体，也是一种有机精细化工中间体，在医药、农药、染料等有机合成中有广泛的应用。在医药领域，2-硝基溴苄是合成心血管疾病药物硝苯吡啶、尼索地平、恩卡胺等的重要中间体，可用于合成邻硝基苯乙烯类、邻硝基肉桂酸类系列产品。在农药领域，2-硝基溴苄是合成吡唑醚菌酯等农药的关键中间体，同时它也被用作合成染料的中间体及表面活性剂的中间体。

2-硝基溴苄，一般以邻硝基甲苯为原料，通过自由基溴化合成得到。由于邻硝基甲苯上存在强吸电子的硝基，比甲苯更难溴化，同时溴化过程中不可避免会产生二溴代副产物。溴化反应中，邻硝基甲苯与溴化剂经历自由基反应生成邻硝基溴苄，2-硝基溴苄可以进一步溴化得到副产物邻硝基二溴苄。硝基的吸电子作用降低了原料的活性。因此大部分的溴化反应条件优化都是围绕着提高邻硝基甲苯的转化率和2-硝基溴苄的选择性展开。

目前，邻硝基甲苯溴代反应的溴化剂选择主要有以下几种：兰世林等(邻硝基苄基溴的合成研究，精细化工中间体，2006，36，2，24‑25)以NaBrO₃ +NaHSO₃作为溴化剂，该工艺虽生产成本低，但有大量废盐产生，不利于于工业化；中国专利申请CN10330433A中报道的溴化反应中以Br₂ +H₂O₂为溴化剂，虽然产率较高，成本适中，但原料毒性大有安全风险；李清等 (吡唑醚菌酯的合成研究，化学工业与工程，2016，33，1，45‑50)报道的溴化反应中以NBS作为溴化剂，虽然选择型好，但是原料成本太高，也不适用于工业生产。

中国发明专利CN107778181B中公开在溴化反应中，以邻硝基甲苯、有机溶剂、氢溴酸为底物，以邻硝基甲苯、有机溶剂、偶氮二异丁腈混合液为滴加液1，双氧水为滴加液2，同时双滴加到底物中；反应结束后分液，有机相直接蒸干溶剂，用冷的溶剂淋洗即得到纯度为98％的产品，收率为90％。然而，通过验证性实验发现，该加料方式很难实现高选择性的溴化反应，副产物而溴化物仍大量存在，且原料有剩余。由于原料以及副产物的存在，溴化反应液蒸干溶剂只能得到油状物，无法得到固体粗品，因此也难以通过淋洗纯化产品。

合成工艺

在2500L备料釜中加入1739L氯苯，86.9kg偶氮二异丁腈，室温下搅拌30~60分钟至全部溶解，将溶液抽入高位槽备用。将699kg 27.5％的双氧水从储罐放入另一个高位槽中备用。

在5000L溴化釜中，依次加入602.1kg邻硝基甲苯，40％氢溴酸967.3kg ,打开搅拌，内温升至75℃。然后同时匀速滴加高位槽中的偶氮二异丁基腈二氯乙烷溶液以及双氧水，4小时滴完，滴加过程温度控制在75~80℃，然后保温1小时后，降温至室温，反应过程中监测到副产物二溴产物的含量为3％。

反应液卸料至5000L分液釜，室温静置2小时，下层有机相进入水洗釜。在5000L水洗釜中加入1000L 5％亚硫酸氢钠水溶液，室温搅拌2小时，静置2小时，有机相经湿淀粉碘化钾试纸测试不变色，将下层有机相转入蒸馏釜。在5000L蒸馏釜中，在65~80℃，50mmHg的条件下减压蒸除溶剂，并保温转移至结晶釜。 

在3000L结晶釜中加入1000L 90％甲醇水溶液，搅拌下升温至75℃，然后4小时缓慢降温至0℃，保温2小时。将晶浆转移至离心机脱除母液。将湿品转入转入烘房，在30~40℃烘干得白色固体产品2-硝基溴苄。总收率85％，含量99.0％。

参考文献

[1] 东南大学. 一种邻硝基溴苄的制备方法:CN201711439875.1[P]. 2020-07-24.

[2] 浙江中山化工集团股份有限公司. 一种邻硝基溴苄的新合成工艺:CN201610741337.7[P]. 2020-04-28.

[3] 江苏丰山集团股份有限公司. 一种邻硝基溴苄的制备方法:CN202210008503.8[P]. 2022-04-19.