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2,4-二氟苯酚可用作醫(yī)藥化工合成中間體。現(xiàn)有氟化苯酚的工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)時(shí)的產(chǎn)品收率低,產(chǎn)生大量廢水,污染嚴(yán)重,成本高;另外一種生產(chǎn)工藝是 采用氯化硝基苯,經(jīng)氯原子氟代反應(yīng),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(shí)需要經(jīng)過多步反應(yīng),總收率低,同時(shí)過程中也會產(chǎn)生很多廢水。由此可見,現(xiàn)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(fèi)資源、污染環(huán)境的問題。另外,文獻(xiàn)中有以氟氣作為氟源,在乙腈等溶劑中對苯酚進(jìn)行氟化的報(bào)道,相比于傳統(tǒng)所用方法,這種氟化只需要一步反應(yīng)就能得到產(chǎn)物,但是產(chǎn)率較低,反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜,難于控制,且溶劑量大。
2,4-二氟苯酚可作為農(nóng)藥、醫(yī)藥及染料中間體。其應(yīng)用舉例如下:制備三氯新。“三氯新” 是目前國際上流行的廣譜高效抗菌劑,對革蘭氏陽性菌、陰性菌、酵母及病毒以及對抗抗生素菌、非抗抗生素菌均具有高效廣泛的殺滅和抑制作用。不沾染產(chǎn)品及皮膚,無任何刺激味,對人體和環(huán)境安全,是當(dāng)今世界上首屈一指的抗菌劑、最佳的衛(wèi)生保健品和高科技產(chǎn)品。以2 ,4-二氯苯酚為主要原料的工藝路線如下:
(1) 醚化反應(yīng):在醚化釜中,加入定量蒸餾水,在攪拌作用下,加入氫氧化鉀,溶解后流加2 ,4-二氯苯酚,控制溫度100 ~ 120 ℃,使之反應(yīng)生產(chǎn)二氯酚鉀,然后投加2 ,5-二氯硝基苯,升溫并帶負(fù)壓操作,蒸除反應(yīng)生成的水和原有水分,至160 ℃時(shí)反應(yīng)結(jié)束,生成2 ,4 ,4′-2′-硝基二苯醚,經(jīng)堿洗結(jié)晶、脫水后得醚化產(chǎn)物。
(2)還原反應(yīng):在還原釜中加定量水,攪拌作用下加鐵粉和冰醋酸,升溫,少量均勻加入醚化物進(jìn)行還原反應(yīng)。控溫為100 ℃,反應(yīng)結(jié)束后加碳酸鈉調(diào)pH 值。然后加入氯苯萃取,將萃取產(chǎn)物進(jìn)行抽濾,除去鐵泥。通過蒸餾回收氯苯可得還原產(chǎn)物2 ,4 ,4′-2′-氨基二苯醚。
(3) 重氮化反應(yīng):在重氮化釜中,加入定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95 %濃硫酸,攪拌控溫在15 ℃以下加入亞硝酸鈉,加完升溫60 ℃左右,流加氨基物,進(jìn)行重氮化反應(yīng),得產(chǎn)物為2 ,4 ,4′-三氯-2′-偶氮二苯醚。
(4) 水解反應(yīng):在水解釜中加入定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75 %硫酸,升溫至170 ℃,流加重氮物進(jìn)行水解。
(5) 萃?。豪盟猱a(chǎn)物的物化特性,采取甲苯萃取,除去水分后,加入堿水,使水解產(chǎn)物溶解于堿水中,分離出甲苯。然后對堿水進(jìn)行中和,使水解產(chǎn)物呈油相分出。
(6)后處理:三氯新粗品即水解產(chǎn)物,通過高真空蒸餾,含量得到了進(jìn)一步提高后。將其加入有機(jī)溶劑中,加入活性炭等進(jìn)行脫色去除金屬離子,重結(jié)晶可得高純度成品。反應(yīng)式如下:
光催化法制備氟化苯酚,解決了目前制備工藝中存在的產(chǎn)品收率低、所需溶劑量大、成本高、污染環(huán)境的問題,與其它制備方法相比,本發(fā)明不需要其它溶劑或催化劑,原料易于轉(zhuǎn)化完全,混合氣中氟氣的利用率高,生產(chǎn)成本低。工藝如下:
(1)反應(yīng)::將30kg固體苯酚加入到反應(yīng)釜中,用熱水對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱,加熱溫度為40-50 ℃,使得苯酚完全融化并進(jìn)行攪拌,然后向反應(yīng)釜中通入氟氮混合氣,在紫外光照射下反應(yīng) 5h,反應(yīng)溫度為40-50℃;其中,氟氮混合氣的流速為1.2L/s,氟氮混合氣中氟氣的體積分?jǐn)?shù) 為10%,反應(yīng)結(jié)束后用氮?dú)獯祾?0min,得到氟化苯酚粗品,吹掃氣及反應(yīng)尾氣進(jìn)入尾氣處理工序;
(2)尾氣處理:將吹掃氣及反應(yīng)尾氣依次送入活性炭吸附塔、固體鈉石灰吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸附,以去除未反應(yīng)的氟氣和反應(yīng)尾氣中的酸性氣體,最后得到的不凝性氣體進(jìn)行高空排放;
(3)純化:將氟化苯酚粗品進(jìn)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。
[1] CN201610231128.8光催化法制備氟化苯酚的工藝
[2] 三氯新的生產(chǎn)及應(yīng)用