邻氟苯胺的主要应用

背景及概述^[1-2]

邻氟苯胺为淡黄色液体，油状；量少时颜色不太明显。有轻微芳香，有毒。对皮肤有刺激作用，其蒸气或烟雾对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用。进入人体内，可形成高铁血红蛋白致紫绀，对环境有危害，本品易燃，具刺激性。邻氟苯胺是合成含氟医药和染料的重要中间体。邻氟苯胺可用作医药合成中间体。目前，国内主要是以铁粉还原邻氟硝基苯来生产邻氟苯胺，该工艺会产生大量的铁泥(每生产1t邻氟苯胺会产生2.2t～2.4t的铁泥)，同时还会产生大量的含胺废水(每生产1t邻氟苯胺会产生8t～10t的含胺废水)，对环境造成极大的危害，所以采用催化加氢还原的方法合成邻氟苯胺的应用前景非常好。大量文献报道了利用釜式反应器，以Pt/C为催化剂间歇式的催化加氢还原方法。该方法前期投资少，容易实现，但需要大量人力，安全性差，产生大量废液和废渣，现在还没有工业化。目前很少有文献报道利用固定床连续式的催化加氢制备邻氟苯胺的方法和催化剂，该工艺安全、环保、生产效率高、人员需求少，从长远考虑利于工业化大生产。

应用^[1][3-5]

邻氟苯胺是合成含氟医药和染料的重要中间体。邻氟苯胺可用于合成热敏染料FH-102，这种染料是一种应用较广，性能优良的显黑色的热敏染料。该染料可用于电子计算机的终端输出打印纸，心脑电图记录纸，电话传真纸及油田用透明热敏胶片等的生产。其应用举例如下：

1）制备2-氟联苯，属于卤代联苯的技术领域，以邻氟苯胺和苯为原料，将邻氟苯胺重氮化后与苯进行偶联反应，得到2-氟联苯，向反应釜中加入三氟乙酸、无水硫酸镁、催化剂和苯，搅拌冷却至4-15℃，加入亚硝酸异戊酯，控制温度为20-30℃，向其中滴加邻氟苯胺，滴加过程控制反应温度为30-45℃，加料完毕后于25-32℃条件下搅拌反应1-3h，反应结束后将反应混合物经抽滤、洗涤、干燥、减压蒸馏得到2-氟联苯。本发明合成方法简单，合成的2-氟联苯收率高、纯度高。

2）制备过溴型季铵盐溴化邻氟苯胺生产4-溴-2-氟苯胺。其工艺步骤是：将季铵盐、邻氟苯胺和溶剂加入反应瓶中，搅拌溶解，在控制温度低于30℃的条件下，缓慢滴加溴素，约30～60min滴完，之后将物料温度升至40℃左右反应约2.5h；冷却至室温，过滤，滤饼用溶剂洗涤两次，随后将滤饼分散于溶剂中，再加10％的氢氧化钠溶液中和至pH＝7～8，静置分出水相，有机相用去离子水洗涤两次后蒸出溶剂得4-溴-2-氟苯胺。

3）制备3-氟-4吗啉基苯胺，包括以下步骤：(1)还原邻氟硝基苯得到邻氟苯胺；(2)将邻氟苯胺和脱酸剂加到有机溶剂中，然后在100~150℃将双取代乙醚缓慢加入反应体系，加料完毕后，在100~200℃下搅拌反应制备邻氟-吗啉基苯；(3)以质量分数65%~98%的硝酸为硝化剂，以乙酸为溶剂，将步骤(2)所得邻氟-吗啉基苯进行硝化反应得到3-氟-4-吗啉基硝基苯；(4)还原步骤(3)所得3-氟-4-吗啉基硝基苯，得到3-氟-4吗啉基苯胺。由于本发明以邻氟硝基苯为起始反应物，该原料价格低廉因此，可以降低生产成本。同时本发明制备过程中不产生含氟废水，环境污染小，对环境友好。

制备^[1-2]

方法1：一种邻氟硝基苯加氢制备邻氟苯胺的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将催化剂装填于固定床反应器中，在室温下向装填有催化剂的固定床反应器中通入氮气至固定床反应器中的空气排净，然后向固定床反应器中通入氮气稀释的还原性气体，以1℃/min～10℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至120℃～280℃；所述催化剂包括Al₂O₃载体，负载于Al₂O₃载体上的Pt、金属M₁和金属M₂，催化剂中Pt的质量百分含量为0.05％～1％，金属M₁的质量百分含量为0.05％～3％，金属M₂的质量百分含量为0.01％～3％；所述金属M₁为Pd、Sn或Zn；所述金属M₂为K、Co、Ga、In、Mn、Ag或Ce；氮气稀释的还原性气体中还原性气体的体积百分含量为3％～10％；氮气稀释的还原性气体的流量与催化剂的质量之比为(3～20)：1，其中流量的单位为mL/min，质量的单位为g。

步骤二、将邻氟硝基苯蒸汽和预热至150℃～260℃的氢气混合均匀得到混合气，向固定床反应器中通入所述混合气，同时停止通入氮气稀释的还原性气体，在反应温度为120℃～280℃的条件下，在催化剂上进行催化加氢反应；

步骤三、将步骤二中催化加氢反应后的物料送入冷凝器中进行冷凝，使物料中的邻氟苯胺蒸汽转化为液态，然后将转化为液态的邻氟苯胺通过油水分离器进行分离，得到油状邻氟苯胺。

方法2：一种邻氟苯胺的生产方法，包括以下步骤：在连续化反应器中装满水，氮气置换1次后，升温至65℃，将邻氟硝基苯和催化剂混合得到混合物A，同时将抑制脱卤剂和水混合得到混合物B，邻氟硝基苯、催化剂、抑制脱卤剂和水的质量比为100：2：0.1：400，将混合物A与混合物B混合均匀后加入到连续化反应器中，同时向连续化反应器中通入8kg氢气，保证3MPa压力，并保持连续进料，10小时后反应结束，产品经过分层罐分层，上层为水层可以重复利用，下层为产物；所述催化剂包括以下重量份数的组分：TEMPO5份、氧化镧1份、纳米银1份、活性炭1份；所述抑制脱卤剂包括以下重量份数的组分：亚磷酸钠3份、三乙醇胺2份、次磷酸1份。

主要参考资料

[1] CN201410394822.2一种邻氟硝基苯加氢制备邻氟苯胺的方法

[2] CN201810543336.0一种邻氟苯胺的生产方法

[3] CN201710202098.22-氟联苯的合成方法

[4] CN201710130740.0一种4-溴-2-氟苯胺的选择性合成方法

[5] CN200910182405.03-氟-4吗啉基苯胺的制备方法