1.一種微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:所述微通道反應(yīng)器包括預(yù)熱模塊組和反應(yīng)模塊組,預(yù)熱模塊組與反應(yīng)模塊組串聯(lián),預(yù)熱模塊組包括一個預(yù)熱模塊或兩個以上并聯(lián)的預(yù)熱模塊,反應(yīng)模塊組包括一個反應(yīng)模塊或兩個以上串聯(lián)的反應(yīng)模塊;合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法包括以下步驟:
1)硝化反應(yīng):將原料鄰二氟苯作為物料1,進(jìn)入預(yù)熱模塊;將濃硝酸與濃硫酸分別作為物料2與物料3,進(jìn)入另一預(yù)熱模塊,物料1、2、3預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)模塊組進(jìn)行反應(yīng),收集流出的反應(yīng)液,后處理得到中間體3,4-二氟硝基苯;
2)親核取代反應(yīng):將3,4-二氟硝基苯溶解于有機(jī)溶劑中,加入有機(jī)堿,作為物料4,進(jìn)入預(yù)熱模塊,將嗎啉溶解于有機(jī)溶劑中作為物料5,進(jìn)入另一預(yù)熱模塊,物料4、5預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)模塊組進(jìn)行反,收集流出的反應(yīng)液,后處理得到中間體4-(2-氟-4-硝基苯基)嗎啉;
3)催化加氫反應(yīng):將4-(2-氟-4-硝基苯基)嗎啉溶解于乙酸乙酯中,加入負(fù)載10%(w/w)Pd的活性炭催化劑,作為物料6,進(jìn)入預(yù)熱模塊;物料6預(yù)熱后與氫氣進(jìn)入反應(yīng)模塊組進(jìn)行反應(yīng),收集流出的反應(yīng)液,后處理得到3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:步驟1)所述反應(yīng)溫度為0~50℃,優(yōu)選20~40℃;物料預(yù)熱溫度與反應(yīng)溫度相同;物料在反應(yīng)模塊組中的總停留時間為30s~120s。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:步驟2)所述的反應(yīng)溫度為30~80℃;物料預(yù)熱溫度與反應(yīng)溫度相同;物料在反應(yīng)模塊組中的總停留時間為30s~90s。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:步驟3)所述的反應(yīng)溫度為50~100℃,優(yōu)選80℃;物料預(yù)熱溫度與反應(yīng)溫度相同;物料在反應(yīng)模塊組中的總停留時間為30s~60s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:步驟1)所述的濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%;硝酸與硫酸的摩爾比為1:1.0~1:3.0,優(yōu)選1:2.0;鄰二氟苯與硝酸的摩爾比為1:1.5~1:4.0,優(yōu)選1:2.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:步驟2)所述的3,4-二氟硝基苯溶解于有機(jī)溶劑的摩爾比為0.5mol/L~2mol/L,3,4-二氟硝基苯與有機(jī)堿的摩爾比為1:0.5~1:2.0,優(yōu)選1:2.0;所述嗎啉溶解于有機(jī)溶劑的摩爾比為1mol/L~2mol/L,3,4-二氟硝基苯與嗎啉的摩爾比為1:1.1.0~1:3.0,優(yōu)選1:1.2.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4或6所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:步驟3)所述的4-(2-氟-4-硝基苯基)嗎啉與溶劑乙酸乙酯的摩爾比0.5mol/L~2mol/L;4-(2-氟-4-硝基苯基)嗎啉與負(fù)載10%(w/w)Pd的活性炭催化劑的質(zhì)量比為1:0.02~1:0.1;4-(2-氟-4-硝基苯基)嗎啉與氫氣的摩爾比為1:3.0~1:4.0;反應(yīng)的壓力為0.5~1.5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4或7所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:物料之間的比例用計(jì)量泵來控制;所述反應(yīng)模塊的材質(zhì)為碳硅陶瓷、特種玻璃、涂有耐腐蝕層的不銹鋼金屬或聚四氟乙烯中的一種以上,可承受的最大安全壓力為1.5~1.8MPa;所述預(yù)熱模塊為直型結(jié)構(gòu)或兩進(jìn)一出的心型結(jié)構(gòu)模塊;所述反應(yīng)模塊為兩進(jìn)一出或單進(jìn)單出的心型結(jié)構(gòu)模塊,連接順序?yàn)轭A(yù)熱模塊、兩進(jìn)一出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊、單進(jìn)單出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊,兩進(jìn)一出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊用于預(yù)熱后混合反應(yīng),單進(jìn)單出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊用于延長反應(yīng)停留時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:所述有機(jī)堿為三乙胺、DBU、吡啶或DMAP中的一種或二種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微通道反應(yīng)器合成3-氟-4-(4-嗎啉基)苯胺的方法,其特征在于:所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、丙酮、DMF、乙腈中的一種或二種以上。