本發(fā)明涉及化合物合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種3-三氟甲氧基苯酚的制備方法。
背景技術(shù):
3-三氟甲氧基苯酚,又名間三氟甲氧基苯酚,主要用途是作為醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體,如3-三氟甲氧基苯酚是合成煙硫胺衍生物和托胺衍生物的重要中間體,煙硫胺衍生物和托胺衍生物可用于治療多種疾病,如發(fā)炎性、過敏性、呼吸性的疾病;3-三氟甲氧基苯酚還可以用于合成高分子聚合物,如環(huán)氧樹脂、苯并噁嗪樹脂、聚碳酸酯或聚酯樹脂等。
但是,目前并沒有高效合成3-三氟甲氧基苯酚的相關(guān)報道,而如果采用三氟甲氧基苯硝化,得到的產(chǎn)物主要是對三氟甲氧基苯酚(89.6%)和鄰三氟甲氧基苯酚(10.2%),間三氟甲氧基苯酚只占0.2%,不能滿足實際需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種3-三氟甲氧基苯酚的制備方法,本發(fā)明提供的制備方法產(chǎn)物收率高、操作簡單、生產(chǎn)成本低,易于工業(yè)化。
本發(fā)明提供了一種3-三氟甲氧基苯酚的制備方法,包括以下步驟:
(1)將4-三氟甲氧基苯胺、乙酸酐和第一溶劑混合,進行乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺;
所述第一溶劑包括水和氯代烷烴;
(2)將所述步驟(1)中的4-三氟甲氧基乙酰苯胺、硝酸溶液和硫酸溶液混合,依次進行硝化反應(yīng)和脫乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺;
(3)將所述步驟(2)中的4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑、硫酸溶液、還原劑、氧化亞銅催化劑和亞硝酸鹽混合,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯;
所述第二溶劑包括水,或水和乙酸的混合物;
所述還原劑包括次磷酸鈉、次磷酸鉀或次磷酸;
(4)將所述步驟(3)中的3-硝基三氟甲氧基苯與第三溶劑混合,在加氫催化劑作用下,在氫氣氛圍中進行還原反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯胺;
所述第三溶劑包括甲醇、乙醇或乙酸乙酯;
(5)將所述步驟(4)中的3-三氟甲氧基苯胺、硫酸溶液和亞硝酸鹽水溶液混合,得到重氮液;
(6)將所述步驟(5)得到的重氮液、硫酸溶液和硫酸銅混合,進行水解反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯酚。
優(yōu)選的,所述步驟(1)具體是在20~30℃溫度下,將乙酸酐滴加到4-三氟甲氧基苯胺和第一溶劑的混合物中,進行乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺。
優(yōu)選的,所述步驟(1)中乙?;磻?yīng)的溫度為20~30℃,乙?;磻?yīng)的時間為50~70min。
優(yōu)選的,所述步驟(2)具體是在25~30℃溫度下,將硝酸溶液滴加到4-三氟甲氧基乙酰苯胺和硫酸溶液的混合物中,依次進行硝化反應(yīng)和脫乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺。
優(yōu)選的,所述步驟(2)中硝化反應(yīng)的溫度為25~30℃,硝化反應(yīng)的時間為1.5~2.5h;
脫乙?;磻?yīng)的溫度為50~80℃,脫乙?;磻?yīng)的時間為5~6h。
優(yōu)選的,所述步驟(3)具體包括以下步驟:
(31)將所述步驟(2)中的4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑和硫酸溶液混合,進行成鹽反應(yīng),得到成鹽反應(yīng)物料;
(32)將所述步驟(31)中的成鹽反應(yīng)物料、還原劑和氧化亞銅催化劑混合,然后與亞硝酸鹽混合,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯。
優(yōu)選的,所述步驟(31)中成鹽反應(yīng)的溫度為30~40℃,成鹽反應(yīng)的時間為1.5~2.5h;
所述步驟(32)中脫氨基反應(yīng)的溫度為-5~0℃,脫氨基反應(yīng)的時間為2.5~3.5h。
優(yōu)選的,所述步驟(4)中還原反應(yīng)的溫度為25~35℃,還原反應(yīng)的時間為3.5~4.5h,還原反應(yīng)的壓力為1.5~2.0mpa。
優(yōu)選的,所述步驟(5)具體是在-5~0℃溫度下,將亞硝酸鹽水溶液滴加到3-三氟甲氧基苯胺和硫酸溶液的混合物中,得到重氮液。
優(yōu)選的,所述步驟(6)具體是將-5~0℃溫度下的重氮液滴加到105~140℃溫度下的硫酸溶液和硫酸銅的混合物中,進行水解反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯酚。
本發(fā)明提供了一種3-三氟甲氧基苯酚的制備方法,本發(fā)明以4-三氟甲氧基苯胺為原料,依次經(jīng)乙?;⑾趸?、脫乙酰基、脫氨基、還原和水解反應(yīng),制備得到3-三氟甲氧基苯酚。本發(fā)明提供的制備方法產(chǎn)物收率高、操作簡單、生產(chǎn)成本低,易于工業(yè)化。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種3-三氟甲氧基苯酚的制備方法,包括以下步驟:
(1)將4-三氟甲氧基苯胺、乙酸酐和第一溶劑混合,進行乙酰化反應(yīng),得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺;
所述第一溶劑包括水和氯代烷烴;
(2)將所述步驟(1)中的4-三氟甲氧基乙酰苯胺、硝酸溶液和硫酸溶液混合,依次進行硝化反應(yīng)和脫乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺;
(3)將所述步驟(2)中的4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑、硫酸溶液、還原劑、氧化亞銅催化劑和亞硝酸鹽混合,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯;
所述第二溶劑包括水,或水和乙酸的混合物;
所述還原劑包括次磷酸鈉、次磷酸鉀或次磷酸;
(4)將所述步驟(3)中的3-硝基三氟甲氧基苯與第三溶劑混合,在加氫催化劑作用下,在氫氣氛圍中進行還原反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯胺;
所述第三溶劑包括甲醇、乙醇或乙酸乙酯;
(5)將所述步驟(4)中的3-三氟甲氧基苯胺、硫酸溶液和亞硝酸鹽水溶液混合,得到重氮液;
(6)將所述步驟(5)得到的重氮液、硫酸溶液和硫酸銅混合,進行水解反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯酚。
本發(fā)明將4-三氟甲氧基苯胺、乙酸酐和第一溶劑混合,進行乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺;所述第一溶劑包括水和氯代烷烴。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。在本發(fā)明中,所述4-三氟甲氧基苯胺、乙酸酐和第一溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為10:(6~7):(10~50),更優(yōu)選為10:(6.2~6.8):(15~40),最優(yōu)選為10:(6.4~6.7):(25~30)。在本發(fā)明中,所述第一溶劑包括水和氯代烷烴;所述水和氯代烷烴的質(zhì)量比優(yōu)選為1:(1~10),更優(yōu)選為1:(2~8),最優(yōu)選為1:(4~6)。本發(fā)明對于所述氯代烷烴的種類沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠作為溶劑的氯代烷烴即可,如二氯甲烷或二氯乙烷。在本發(fā)明中,所述乙?;磻?yīng)的溫度優(yōu)選為20~30℃,更優(yōu)選為23~27℃;所述乙?;磻?yīng)的時間優(yōu)選為50~70min,更優(yōu)選為55~65min。
本發(fā)明優(yōu)選在20~30℃溫度下,將乙酸酐滴加到4-三氟甲氧基苯胺和第一溶劑的混合物中,進行乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺。在本發(fā)明中,所述乙酸酐的滴加速率優(yōu)選為5~8g/min,更優(yōu)選為6~7g/min,最優(yōu)選為6.7g/min。在本發(fā)明中,在4-三氟甲氧基苯胺和第一溶劑的混合物中滴加乙酸酐時的溫度優(yōu)選與所述乙?;磻?yīng)的溫度一致。
完成所述乙?;磻?yīng)后,本發(fā)明優(yōu)選將得到的乙?;锪线M行后處理,得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺。在本發(fā)明中,所述后處理優(yōu)選包括以下步驟:
調(diào)節(jié)所述乙?;锪系膒h值=7~8,然后進行固液分離,得到乙?;腆w物料;
將所述乙?;腆w物料依次進行洗滌、干燥,得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺。
本發(fā)明對于調(diào)節(jié)所述乙?;锪系膒h值時所采用的ph值調(diào)節(jié)劑沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的ph值調(diào)節(jié)劑即可,如醋酸鈉水溶液。在本發(fā)明中,所述醋酸鈉水溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為20~25%,更優(yōu)選為22~23%。本發(fā)明對于所述固液分離的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離的技術(shù)方案即可,如過濾。在本發(fā)明中,所述洗滌優(yōu)選為水洗。在本發(fā)明中,所述干燥的溫度優(yōu)選為50~60℃,更優(yōu)選為53~57℃;所述干燥的時間優(yōu)選為4~5h,更優(yōu)選為4.5h。
得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺后,本發(fā)明將所述4-三氟甲氧基乙酰苯胺、硝酸溶液和硫酸溶液混合,依次進行硝化反應(yīng)和脫乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。在本發(fā)明中,所述硝酸溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為96~99%,更優(yōu)選為97~98%;所述硫酸溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為92~95%,更優(yōu)選為93~94%。在本發(fā)明中,所述4-三氟甲氧基乙酰苯胺、硝酸溶液和硫酸溶液的質(zhì)量比優(yōu)選為1:(0.25~0.35):(1.4~1.7),更優(yōu)選為1:(0.27~0.33):(1.5~1.6),最優(yōu)選為1:(0.29~0.31):1.56。在本發(fā)明中,所述硝化反應(yīng)的溫度優(yōu)選為25~30℃,更優(yōu)選為27~28℃;所述硝化反應(yīng)的時間優(yōu)選為1.5~2.5h,更優(yōu)選為2h。在本發(fā)明中,所述脫乙?;磻?yīng)的溫度為優(yōu)選50~80℃,更優(yōu)選為55~75℃,最優(yōu)選為60~70℃;所述脫乙酰基反應(yīng)的時間優(yōu)選為5~6h,更優(yōu)選為5.5h。
本發(fā)明優(yōu)選在25~30℃溫度下,將硝酸溶液滴加到4-三氟甲氧基乙酰苯胺和硫酸溶液的混合物中,依次進行硝化反應(yīng)和脫乙?;磻?yīng),得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺。在本發(fā)明中,所述硝酸溶液的滴加速率優(yōu)選為35~45g/min,更優(yōu)選為38~42g/min,最優(yōu)選為40g/min。在本發(fā)明中,在4-三氟甲氧基乙酰苯胺和硫酸溶液的混合物中滴加硝酸溶液時的溫度優(yōu)選與所述硝化反應(yīng)的溫度一致。
在本發(fā)明中,完成所述硝化反應(yīng)后,得到的硝化物料無需經(jīng)過任何后處理,可直接進行脫乙?;磻?yīng)。
在本發(fā)明中,完成所述脫乙?;磻?yīng)后,本發(fā)明優(yōu)選將得到的脫乙?;锪线M行后處理,得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺。在本發(fā)明中,所述后處理優(yōu)選包括以下步驟:
將所述脫乙酰基物料冷卻后加入到冰水中,然后進行固液分離,得到固體物料;
將所述固體物料依次進行洗滌、干燥,得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺。
本發(fā)明優(yōu)選將所述脫乙酰基物料冷卻至45℃以下后加入到冰水中。本發(fā)明對于所述冷卻的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的冷卻的技術(shù)方案即可。本發(fā)明將所述脫乙酰基物料冷卻至45℃以下后加入到冰水中,會析出固體,通過固液分離,得到固體物料。本發(fā)明對于所述固液分離的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離的技術(shù)方案即可,如過濾。
本發(fā)明對于所述洗滌沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的洗滌的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選將所述固體物料依次進行水洗和堿洗。本發(fā)明優(yōu)選采用氫氧化鈉水溶液進行所述堿洗;所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為8~12%,更優(yōu)選為10%。在本發(fā)明中,所述堿洗后優(yōu)選通過固液分離,得到堿洗固體物料和堿洗液;所述堿洗液的ph值=7~8時,即可結(jié)束堿洗。本發(fā)明對于所述固液分離的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離的技術(shù)方案即可,如過濾。在本發(fā)明中,所述干燥的溫度優(yōu)選為50~60℃,更優(yōu)選為53~57℃;所述干燥的時間優(yōu)選為4~5h,更優(yōu)選為4.5h。
得到所述4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺后,本發(fā)明將所述4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑、硫酸溶液、還原劑、氧化亞銅催化劑和亞硝酸鹽混合,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯;所述第二溶劑包括水,或水和乙酸的混合物;所述還原劑包括次磷酸鈉、次磷酸鉀或次磷酸。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。在本發(fā)明中,所述硫酸溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為94~97%,更優(yōu)選為95~96%。在本發(fā)明中,所述4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑、硫酸溶液、還原劑、氧化亞銅和亞硝酸鹽的質(zhì)量比優(yōu)選為10:(38~47):(15~25):(5~8):(0.3~0.6):(4.5~5.5),更優(yōu)選為10:(40~45):(17~22):(5.5~7.5):(0.35~0.55):(4.8~5.3),最優(yōu)選為10:(42~43):(18~20):(6~7):(0.4~0.5):(5.1~5.2)。在本發(fā)明中,所述第二溶劑包括水,或水和乙酸的混合物;當所述第二溶劑包括水和乙酸的混合物時,所述水和乙酸的質(zhì)量比優(yōu)選為(2~4):1,更優(yōu)選為(2.5~3.5):1。
本發(fā)明優(yōu)選將所述4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑和硫酸溶液混合,進行成鹽反應(yīng),得到成鹽反應(yīng)物料;將所述成鹽反應(yīng)物料、還原劑和氧化亞銅催化劑混合,然后與亞硝酸鹽混合,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯。
本發(fā)明優(yōu)選將所述4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺、第二溶劑和硫酸溶液混合,進行成鹽反應(yīng),得到成鹽反應(yīng)物料;更優(yōu)選將所述硫酸溶液滴加到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺和第二溶劑的混合物中,進行成鹽反應(yīng),得到成鹽反應(yīng)物料。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。在本發(fā)明中,所述硫酸溶液的滴加速率優(yōu)選為4.0~4.5g/min,更優(yōu)選為4.2~4.4g/min,最優(yōu)選為4.3g/min。在本發(fā)明中,所述成鹽反應(yīng)的溫度優(yōu)選為30~40℃,更優(yōu)選為33~37℃;所述成鹽反應(yīng)的時間優(yōu)選為1.5~2.5h,更優(yōu)選為2h。
完成所述成鹽反應(yīng)后,本發(fā)明優(yōu)選將得到的成鹽反應(yīng)物料進行冷卻,然后將冷卻后的成鹽反應(yīng)物料、還原劑和氧化亞銅催化劑混合,然后與亞硝酸鹽混合,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。本發(fā)明優(yōu)選將所述成鹽反應(yīng)物料冷卻至-5~0℃;本發(fā)明對于所述冷卻的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的冷卻的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中,所述還原劑優(yōu)選以還原劑水溶液的形式使用;所述還原劑水溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為36~42%,更優(yōu)選為38~40%。在本發(fā)明中,所述亞硝酸鹽優(yōu)選以亞硝酸鹽水溶液的形式使用;所述亞硝酸鹽水溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為30~40%,更優(yōu)選為35~36%。本發(fā)明對于亞硝酸鹽的種類沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的亞硝酸鹽即可,如亞硝酸鈉或亞硝酸鉀。
在本發(fā)明中,所述還原劑水溶液的加入方式優(yōu)選為滴加;所述還原劑水溶液的滴加速率優(yōu)選為10~15g/min,更優(yōu)選為11~14g/min,最優(yōu)選為12~13g/min。在本發(fā)明中,所述亞硝酸鹽水溶液的加入方式優(yōu)選為滴加;所述亞硝酸鹽水溶液的滴加速率優(yōu)選為1.8~2.5g/min,更優(yōu)選為2.0~2.3g/min,最優(yōu)選為2.2g/min。
本發(fā)明優(yōu)選將所述成鹽反應(yīng)物料冷卻至-5~0℃,然后滴加次磷酸鈉水溶液,加入氧化亞銅催化劑,再滴加亞硝酸鹽水溶液,進行脫氨基反應(yīng),得到3-硝基三氟甲氧基苯。在本發(fā)明中,所述脫氨基反應(yīng)的溫度優(yōu)選為-5~0℃,更優(yōu)選為-4~-2℃;所述脫氨基反應(yīng)的時間優(yōu)選為2.5~3.5h,更優(yōu)選為3h。在本發(fā)明中,所述成鹽反應(yīng)物料冷卻的溫度優(yōu)選與所述脫氨基反應(yīng)的溫度一致。
完成所述脫氨基反應(yīng)后,本發(fā)明優(yōu)選將得到的脫氨基物料進行后處理,得到3-硝基三氟甲氧基苯。在本發(fā)明中,所述后處理優(yōu)選包括以下步驟:
將所述脫氨基物料靜置分層,進行液液分離,得到油層;
調(diào)節(jié)所述油層的ph值=7~8,然后依次進行水蒸汽蒸餾和減壓精餾,得到3-硝基三氟甲氧基苯。
本發(fā)明對于所述液液分離所采用的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的液液分離的技術(shù)方案即可。本發(fā)明對于調(diào)節(jié)所述油層的ph值所采用的ph值調(diào)節(jié)劑沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的ph值調(diào)節(jié)劑即可,如碳酸鉀水溶液、碳酸氫鈉水溶液、碳酸氫鉀水溶液、氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液。在本發(fā)明中,所述ph值調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為8~12%,更優(yōu)選為10%。
本發(fā)明優(yōu)選將ph值=7~8的油層加熱至95~100℃,通入水蒸汽,進行水蒸汽蒸餾。完成所述水蒸汽蒸餾后,本發(fā)明優(yōu)選將得到的水蒸汽蒸餾物料進行冷卻,靜置分層,將得到的油層進行減壓精餾,得到3-硝基三氟甲氧基苯。在本發(fā)明中,所述減壓精餾中釜溫優(yōu)選為130~140℃,更優(yōu)選為133~137℃;塔頂溫度優(yōu)選為100~110℃,更優(yōu)選為103~107℃;塔頂壓力優(yōu)選為-0.08~-0.1mpa,更優(yōu)選為-0.09mpa。
得到3-硝基三氟甲氧基苯后,本發(fā)明將所述3-硝基三氟甲氧基苯與第三溶劑混合,在加氫催化劑作用下,在氫氣氛圍中進行還原反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯胺;所述第三溶劑包括甲醇、乙醇或乙酸乙酯。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。本發(fā)明對于所述加氫催化劑沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的加氫催化劑即可,如鈀碳或雷尼鎳。在本發(fā)明中,所述還原反應(yīng)的溫度優(yōu)選為25~35℃,更優(yōu)選為28~32℃;所述還原反應(yīng)的時間優(yōu)選為3.5~4.5h,更優(yōu)選為4h;所述還原反應(yīng)的壓力為1.5~2.0mpa,更優(yōu)選為1.6~1.8mpa。在本發(fā)明中,所述還原反應(yīng)優(yōu)選在高壓釜中進行;具體是采用0.5mpa氮氣置換六次后,再采用0.5mpa氫氣置換六次,然后充氫氣至1.5~2.0mpa,于25~35℃下進行還原反應(yīng)3.5~4.5h;所述還原反應(yīng)完成后,降溫至20~25℃后泄壓,氮氣置換后開釜,得到3-三氟甲氧基苯胺。
完成所述還原反應(yīng)后,本發(fā)明優(yōu)選將得到的還原物料進行后處理,得到得到3-三氟甲氧基苯胺。在本發(fā)明中,所述后處理優(yōu)選包括以下步驟:
將所述還原物料進行固液分離,得到還原液體物料和固體催化劑;
將所述固體催化劑進行洗滌,得到洗滌液;
將所述洗滌液與還原液體物料合并,依次進行減壓濃縮和減壓精餾,得到3-三氟甲氧基苯胺。
本發(fā)明對于所述固液分離所采用的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的固液分離的技術(shù)方案即可,如過濾。本發(fā)明對于所述洗滌沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的洗滌的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選采用所述第三溶劑進行所述洗滌。本發(fā)明對于所述減壓濃縮沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)⑷軇s出的減壓濃縮的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中,所述減壓精餾中釜溫優(yōu)選為120~130℃,更優(yōu)選為123~127℃;塔頂溫度優(yōu)選為90~100℃,更優(yōu)選為93~97℃;塔頂壓力優(yōu)選為-0.08~-0.1mpa,更優(yōu)選為-0.09mpa。
得到3-三氟甲氧基苯胺后,本發(fā)明將所述3-三氟甲氧基苯胺、硫酸溶液和亞硝酸鹽水溶液混合,得到重氮液。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。在本發(fā)明中,所述硫酸溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為70~90%,更優(yōu)選為75~85%,最優(yōu)選為80%。在本發(fā)明中,所述亞硝酸鹽水溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為8~15%,更優(yōu)選為10~13%,最優(yōu)選為11~12%。本發(fā)明對于亞硝酸鹽的種類沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的亞硝酸鹽即可,如亞硝酸鈉或亞硝酸鉀。在本發(fā)明中,所述3-三氟甲氧基苯胺、硫酸溶液和亞硝酸鹽水溶液的質(zhì)量比優(yōu)選為10:(70~95):(2.5~5.5),更優(yōu)選為10:(75~90):(3~5),最優(yōu)選為10:(80~85):(3.5~4.5)。
本發(fā)明優(yōu)選在-5~0℃溫度下,將亞硝酸鹽水溶液滴加到3-三氟甲氧基苯胺和硫酸溶液的混合物中,得到重氮液。在本發(fā)明中,所述亞硝酸鹽水溶液的滴加速率優(yōu)選為2.5~3.5g/min,更優(yōu)選為2.7~3.2g/min,最優(yōu)選為2.9g/min。在本發(fā)明的實施例中,具體是將3-三氟甲氧基苯胺和硫酸溶液混合,在80~85℃下攪拌0.5~1.5h,使3-三氟甲氧基苯胺完全溶解;然后在-5~0℃溫度下,將亞硝酸鹽水溶液滴加到3-三氟甲氧基苯胺和硫酸溶液的混合物中,繼續(xù)攪拌0.5~1.5h,得到重氮液。
得到重氮液后,本發(fā)明將所述重氮液、硫酸溶液和硫酸銅混合,進行水解反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯酚。在本發(fā)明中,所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行;所述攪拌的速率優(yōu)選為300~800rpm,更優(yōu)選為500~600rpm。在本發(fā)明中,所述硫酸溶液的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為65~90%,更優(yōu)選為75~85%,最優(yōu)選為78~80%。本發(fā)明對于所述硫酸銅的來源沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的硫酸銅市售產(chǎn)品即可。在本發(fā)明的實施例中,具體采用五水硫酸銅市售產(chǎn)品。在本發(fā)明中,所述重氮液、硫酸溶液和五水硫酸銅的質(zhì)量比優(yōu)選為(11.5~13.0):1:(1.2~1.5),更優(yōu)選為(12.0~12.5):1:(1.3~1.4)。
本發(fā)明優(yōu)選將-5~0℃溫度下的重氮液滴加到105~140℃溫度下的硫酸溶液和硫酸銅的混合物中,進行水解反應(yīng),得到3-三氟甲氧基苯酚。在本發(fā)明中,所述重氮液的滴加速率優(yōu)選為1.5~2.5g/min,更優(yōu)選為1.8~2.2g/min,最優(yōu)選為2g/min。
在本發(fā)明中,將所述重氮液滴加到硫酸溶液和硫酸銅的混合物中的同時即會進行水解反應(yīng),水解過程中部分產(chǎn)物會隨水蒸汽蒸餾帶出,得到水解餾出物料;剩余產(chǎn)物留在反應(yīng)體系中,得到水解釜液。本發(fā)明優(yōu)選將所述水解餾出物料和水解釜液進行后處理,得到3-三氟甲氧基苯酚。在本發(fā)明中,所述后處理優(yōu)選包括以下步驟:
將所述水解釜液進行萃取,將得到的萃取液與水解餾出物料合并,得到合并物料;
將所述合并物料依次進行常壓蒸餾和減壓精餾,得到3-三氟甲氧基苯酚。
本發(fā)明對于所述萃取沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的萃取的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選采用氯代烷烴作為萃取劑進行所述萃取,更優(yōu)選采用二氯甲烷或二氯乙烷。在本發(fā)明中,所述常壓蒸餾的溫度優(yōu)選為35~45℃,更優(yōu)選為37~43℃,最優(yōu)選為40℃。在本發(fā)明中,所述減壓精餾中釜溫優(yōu)選為105~120℃,更優(yōu)選為110~115℃;塔頂溫度優(yōu)選為70~80℃,更優(yōu)選為73~77℃;塔頂壓力優(yōu)選為-0.08~-0.1mpa,更優(yōu)選為-0.09mpa。
下面將結(jié)合本發(fā)明中的實施例,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
(1)在550rpm攪拌速率下,將4-三氟甲氧基苯胺(100g,0.56mol)、水(63g)和二氯甲烷(180ml)混合,控制溫度為25℃,以6.7g/min滴加速率向所得混合物中滴加乙酸酐(67g,0.66mol),滴加結(jié)束后保溫,進行乙?;磻?yīng)1h,得到乙?;磻?yīng)物料;調(diào)節(jié)所述乙?;锪系膒h值=7,過濾,水洗所得乙酰化固體物料,于55℃干燥4.5h,得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺;
所得4-三氟甲氧基乙酰苯胺為123g,gc分析純度為99.9%,收率為99.3%。
(2)在550rpm攪拌速率下,將所述步驟(1)中4-三氟甲氧基乙酰苯胺(109.5g,0.5mol)和硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為94%,171.5g)混合,控制溫度為28℃,以40g/min滴加速率向所得混合物中滴加硝酸溶液(質(zhì)量百分含量為98%,32.5g,0.51mol),滴加結(jié)束后保溫,進行硝化反應(yīng)2h;然后升溫至80℃,進行脫乙?;磻?yīng)5h,得到脫乙?;锪?;將所述脫乙?;锪侠鋮s至45℃以下后加入到冰水中,析出固體,過濾,水洗所得固體物料,然后采用氫氧化鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%)進行堿洗,過濾,至所得堿洗液的ph值=7,結(jié)束堿洗,將所得堿洗固體于55℃干燥4.5h,得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺;
所得4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺為104g,gc分析純度為98.5%,收率為94%。
(3)在550rpm攪拌速率下,將所述步驟(2)中4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺(90g,0.41mol)、水(280g)和乙酸(100g,1.67mol)混合,以4.3g/min滴加速率向所得混合物中滴加硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為96%,170g,1.66mol),于35℃下進行成鹽反應(yīng)2h,得到成鹽反應(yīng)物料;將所述成鹽反應(yīng)物料降溫至-3℃,以12g/min滴加速率滴加次磷酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為39%,149g),加入氧化亞銅(4g,0.02mol),然后以2.2g/min滴加速率滴加亞硝酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為35.4%,130g),保溫,進行脫氨基反應(yīng)3h,得到脫氨基物料;將所述脫氨基物料靜置分層,分離出油層,采用碳酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%)調(diào)節(jié)所述油層的ph值=7,然后加熱至100℃,通入水蒸汽,進行水蒸汽蒸餾,將得到的水蒸汽蒸餾物料進行冷卻,靜置分層,分離出油層,將所述油層進行減壓精餾(釜溫為135℃、塔頂溫度為105℃、塔頂壓力為-0.09mpa),得到3-硝基三氟甲氧基苯;
所得3-硝基三氟甲氧基苯為62g,gc分析純度為99.7%,收率為74%。
(4)在高壓釜中,在550rpm攪拌速率下,將所述步驟(3)中3-硝基三氟甲氧基苯(186g,0.90mol)、甲醇(570ml)和鈀碳(1.8g)混合,用0.5mpa氮氣置換六次,然后用0.5mpa氫氣置換六次,充氫氣至1.8mpa,于30℃下進行還原反應(yīng)4h,降溫至25℃后泄壓,氮氣置換后開釜,得到還原物料;將所述還原物料過濾,得到還原液體物料和固體催化劑,采用甲醇洗滌所述固體催化劑,得到洗滌液,將所述還原液體物料和洗滌液合并,依次進行減壓濃縮和減壓精餾(釜溫為125℃、塔頂溫度為95℃、塔頂壓力為-0.09mpa),得到3-三氟甲氧基苯胺;
所得3-三氟甲氧基苯胺為151g,gc分析純度為99.6%,收率為95%。
(5)在550rpm攪拌速率下,將所述步驟(4)中3-三氟甲氧基苯胺(79g,0.45mol)和硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為80%,665g)混合,于83℃下攪拌1h,使3-三氟甲氧基苯胺完全溶解,然后降溫至-3℃,以2.9g/min滴加速率滴加亞硝酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%,319g),滴加結(jié)束后保溫1h,得到重氮液;
在550rpm攪拌速率下,將硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為74%,87g)和五水硫酸銅(119g,0.48mol)混合,升溫至125℃,以2g/min滴加速率滴加所述重氮液,進行水解反應(yīng),得到水解餾出物料和水解釜液;采用二氯甲烷萃取所述水解釜液,將得到的萃取液與水解餾出物料合并,依次進行常壓蒸餾(溫度為40℃)和減壓精餾(釜溫為115℃、塔頂溫度為75℃、塔頂壓力為-0.09mpa),得到3-三氟甲氧基苯酚;
所得3-三氟甲氧基苯酚的氫譜為1h-nmr(400mhz,cdcl3)σ:6.756ppm(s,1h);6.775-6.796ppm(d,1h);6.847ppm(s,1h);7.226-7.267ppm(t,1h);6.004ppm(s,1h,oh)。
所得3-三氟甲氧基苯酚為74g,gc分析純度為99.5%,收率為92%。
所述3-三氟甲氧基苯酚的合成反應(yīng)式如下:
實施例2
(1)在500rpm攪拌速率下,將4-三氟甲氧基苯胺(100g,0.56mol)、水(63g)和二氯甲烷(180ml)混合,控制溫度為20℃,以6g/min滴加速率向所得混合物中滴加乙酸酐(67g,0.66mol),滴加結(jié)束后保溫,進行乙酰化反應(yīng)70min,得到乙?;磻?yīng)物料;調(diào)節(jié)所述乙酰化物料的ph值=7,過濾,水洗所得乙?;腆w物料,于50℃干燥4h,得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺;
所得4-三氟甲氧基乙酰苯胺為123g,gc分析純度為99.9%,收率為99.3%。
(2)在500rpm攪拌速率下,將所述步驟(1)中4-三氟甲氧基乙酰苯胺(109.5g,0.5mol)和硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為94%,171.5g)混合,控制溫度為25℃,以45g/min滴加速率向所得混合物中滴加硝酸溶液(質(zhì)量百分含量為98%,32.5g,0.51mol),滴加結(jié)束后保溫,進行硝化反應(yīng)2.5h;然后升溫至50℃,進行脫乙?;磻?yīng)6h,得到脫乙?;锪?;將所述脫乙?;锪侠鋮s至45℃以下后加入到冰水中,析出固體,過濾,水洗所得固體物料,然后采用氫氧化鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%)進行堿洗,過濾,至所得堿洗液的ph值=7,結(jié)束堿洗,將所得堿洗固體于50℃干燥4h,得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺;
所得4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺為98g,gc分析純度為98.5%,收率為88%。
(3)在500rpm攪拌速率下,將所述步驟(2)中4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺(90g,0.41mol)、水(280g)和乙酸(100g,1.67mol)混合,以4.0g/min滴加速率向所得混合物中滴加硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為96%,170g,1.66mol),于30℃下進行成鹽反應(yīng)2.5h,得到成鹽反應(yīng)物料;將所述成鹽反應(yīng)物料降溫至-5℃,以10g/min滴加速率滴加次磷酸鉀水溶液(質(zhì)量百分含量為39%,149g),加入氧化亞銅(4g,0.02mol),然后以1.8g/min滴加速率滴加亞硝酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為35.4%,130g),保溫,進行脫氨基反應(yīng)2.5h,得到脫氨基物料;將所述脫氨基物料靜置分層,分離出油層,采用碳酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%)調(diào)節(jié)所述油層的ph值=7,然后加熱至100℃,通入水蒸汽,進行水蒸汽蒸餾,將得到的水蒸汽蒸餾物料進行冷卻,靜置分層,分離出油層,將所述油層進行減壓精餾(釜溫為130℃、塔頂溫度為100℃、塔頂壓力為-0.08mpa),得到3-硝基三氟甲氧基苯;
所得3-硝基三氟甲氧基苯為50g,gc分析純度為99.7%,收率為60%。
(4)在高壓釜中,在500rpm攪拌速率下,將所述步驟(3)中3-硝基三氟甲氧基苯(186g,0.90mol)、甲醇(570ml)和鈀碳(1.8g)混合,用0.5mpa氮氣置換六次,然后用0.5mpa氫氣置換六次,充氫氣至1.5mpa,于25℃下進行還原反應(yīng)3.5h,降溫至20℃后泄壓,氮氣置換后開釜,得到還原物料;將所述還原物料過濾,得到還原液體物料和固體催化劑,采用甲醇洗滌所述固體催化劑,得到洗滌液,將所述還原液體物料和洗滌液合并,依次進行減壓濃縮和減壓精餾(釜溫為120℃、塔頂溫度為90℃、塔頂壓力為-0.08mpa),得到3-三氟甲氧基苯胺;
所得3-三氟甲氧基苯胺為151g,gc分析純度為99.5%,收率為95%。
(5)在500rpm攪拌速率下,將所述步驟(4)中3-三氟甲氧基苯胺(79g,0.45mol)和硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為80%,665g)混合,于80℃下攪拌1.5h,使3-三氟甲氧基苯胺完全溶解,然后降溫至-5℃,以2.5g/min滴加速率滴加亞硝酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%,319g),滴加結(jié)束后保溫1.5h,得到重氮液;
在500rpm攪拌速率下,將硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為74%,87g)和五水硫酸銅(119g,0.48mol)混合,升溫至105℃,以1.5g/min滴加速率滴加所述重氮液,進行水解反應(yīng),得到水解餾出物料和水解釜液;采用二氯甲烷萃取所述水解釜液,將得到的萃取液與水解餾出物料合并,依次進行常壓蒸餾(溫度為35℃)和減壓精餾(釜溫為105℃、塔頂溫度為70℃、塔頂壓力為-0.08mpa),得到3-三氟甲氧基苯酚;
所得3-三氟甲氧基苯酚為70g,gc分析純度為99.5%,收率為87%。
實施例3
(1)在600rpm攪拌速率下,將4-三氟甲氧基苯胺(100g,0.56mol)、水(63g)和二氯甲烷(180ml)混合,控制溫度為30℃,以7g/min滴加速率向所得混合物中滴加乙酸酐(67g,0.66mol),滴加結(jié)束后保溫,進行乙?;磻?yīng)50min,得到乙?;磻?yīng)物料;調(diào)節(jié)所述乙酰化物料的ph值=7,過濾,水洗所得乙?;腆w物料,于60℃干燥4h,得到4-三氟甲氧基乙酰苯胺;
所得4-三氟甲氧基乙酰苯胺為123g,gc分析純度為99.9%,收率為99.3%。
(2)在600rpm攪拌速率下,將所述步驟(1)中4-三氟甲氧基乙酰苯胺(109.5g,0.5mol)和硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為94%,171.5g)混合,控制溫度為30℃,以50g/min滴加速率向所得混合物中滴加硝酸溶液(質(zhì)量百分含量為98%,32.5g,0.51mol),滴加結(jié)束后保溫,進行硝化反應(yīng)1.5h;然后升溫至80℃,進行脫乙?;磻?yīng)5h,得到脫乙?;锪?;將所述脫乙?;锪侠鋮s至45℃以下后加入到冰水中,析出固體,過濾,水洗所得固體物料,然后采用氫氧化鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%)進行堿洗,過濾,至所得堿洗液的ph值=7,結(jié)束堿洗,將所得堿洗固體于60℃干燥4h,得到4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺;
所得4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺為102g,gc分析純度為98.5%,收率為92%。
(3)在600rpm攪拌速率下,將所述步驟(2)中4-三氟甲氧基-2-硝基苯胺(90g,0.41mol)、水(280g)和乙酸(100g,1.67mol)混合,以4.5g/min滴加速率向所得混合物中滴加硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為96%,170g,1.66mol),于40℃下進行成鹽反應(yīng)1.5h,得到成鹽反應(yīng)物料;將所述成鹽反應(yīng)物料降溫至0℃,以15g/min滴加速率滴加次磷酸水溶液(質(zhì)量百分含量為39%,149g),加入氧化亞銅(4g,0.02mol),然后以2.5g/min滴加速率滴加亞硝酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為35.4%,130g),保溫,進行脫氨基反應(yīng)2.5h,得到脫氨基物料;將所述脫氨基物料靜置分層,分離出油層,采用碳酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%)調(diào)節(jié)所述油層的ph值=7,然后加熱至100℃,通入水蒸汽,進行水蒸汽蒸餾,將得到的水蒸汽蒸餾物料進行冷卻,靜置分層,分離出油層,將所述油層進行減壓精餾(釜溫為140℃、塔頂溫度為110℃、塔頂壓力為-0.1mpa),得到3-硝基三氟甲氧基苯;
所得3-硝基三氟甲氧基苯為58.4g,gc分析純度為99.7%,收率為70%。
(4)在高壓釜中,在600rpm攪拌速率下,將所述步驟(3)中3-硝基三氟甲氧基苯(186g,0.90mol)、甲醇(570ml)和鈀碳(1.8g)混合,用0.5mpa氮氣置換六次,然后用0.5mpa氫氣置換六次,充氫氣至2.0mpa,于35℃下進行還原反應(yīng)3.5h,降溫至25℃后泄壓,氮氣置換后開釜,得到還原物料;將所述還原物料過濾,得到還原液體物料和固體催化劑,采用甲醇洗滌所述固體催化劑,得到洗滌液,將所述還原液體物料和洗滌液合并,依次進行減壓濃縮和減壓精餾(釜溫為130℃、塔頂溫度為100℃、塔頂壓力為-0.1mpa),得到3-三氟甲氧基苯胺;
所得3-三氟甲氧基苯胺為150g,gc分析純度為99.3%,收率為94%。
(5)在600rpm攪拌速率下,將所述步驟(4)中3-三氟甲氧基苯胺(79g,0.45mol)和硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為80%,665g)混合,于85℃下攪拌0.5h,使3-三氟甲氧基苯胺完全溶解,然后降溫至0℃,以3.5g/min滴加速率滴加亞硝酸鈉水溶液(質(zhì)量百分含量為10%,319g),滴加結(jié)束后保溫0.5h,得到重氮液;
在500rpm攪拌速率下,將硫酸溶液(質(zhì)量百分含量為74%,87g)和五水硫酸銅(119g,0.48mol)混合,升溫至140℃,以2.5g/min滴加速率滴加所述重氮液,進行水解反應(yīng),得到水解餾出物料和水解釜液;采用二氯甲烷萃取所述水解釜液,將得到的萃取液與水解餾出物料合并,依次進行常壓蒸餾(溫度為45℃)和減壓精餾(釜溫為120℃、塔頂溫度為80℃、塔頂壓力為-0.1mpa),得到3-三氟甲氧基苯酚;
所得3-三氟甲氧基苯酚為72g,gc分析純度為99.5%,收率為89.5%。
由以上實施例可以看出,本發(fā)明提供的3-三氟甲氧基苯酚的制備方法產(chǎn)物收率高、操作簡單、生產(chǎn)成本低,易于工業(yè)化。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。