[发明专利]一种微通道反应器合成4-氟-2-硝基苯胺的方法

说明书

本发明公开了一种微通道反应器合成4‑氟‑2‑硝基苯胺的方法，其特征是：采用康宁高通量连续流微通道反应器，以对氟乙酰苯胺与硝酸摩尔比1：1.0～1.5为基准，将20%～40%对氟乙酰苯胺的乙酸‑乙酸酐溶液和68%硝酸，分别设定流速为40.0～100.0mL/min、4.0～30.0mL/min，先预热；在30℃～70℃下进行50～200s反应后；再在90℃～100℃水解反应2～4h，经0℃～5℃冰水中搅拌0.5h后过滤，将滤饼洗涤至呈弱酸性或中性，再加入石油醚混合，干燥，即制得橙色固体4‑氟‑2硝基苯胺，收率83%～94%。采用本发明，时间短、效率高、副产物少、反应过程安全稳定可控。

技术领域

本发明属于有机化合物的制备，涉及一种微通道反应器合成4-氟-2-硝基苯胺的方法。本发明制备的4-氟-2-硝基苯胺适用作医药化工中间体。

背景技术

4-氟-2-硝基苯胺是一种重要的医药化工中间体，市场需求量每年也在不断增加。而其合成方法也因使用原料的不同分成不同的类型，目前4-氟-2-硝基苯胺的合成方法主要是以硝化为主。但目前4-氟-2-硝基苯胺合成工艺基本上都存在工艺操作复杂，反应时间长，收率低等问题，并且在常规釜式反应器中进行硝化反应都存在过程不易控制，反应热集中，极易导致温度迅速上升，引发大量副反应，严重时甚至发生爆炸，存在巨大的安全隐患。

现有技术中，文献1（Pagoria P F, Mitchell A R, Schmidt R D. 1, 1, 1-Trimethylhydrazinium Iodide:  A Novel, Highly Reactive Reagent for AromaticAmination via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen[J]. The Journalof Organic Chemistry, 1996, 61(9):2934-2935.）（菲利普·帕古里亚，亚历山大·米切尔，罗伯特·施密特.1,1,1-三甲基碘化肼：可通过氢的亲核取代作用进行芳香胺化的一种新型高反应活性试剂[J]. J ORG CHEM,1996,61(9):2934-2935）报道了通过3-氟硝基苯在叔丁醇钾和二甲基亚砜体系中来制备4-氟-2-硝基苯胺，产物收率只有8%。CN109553534A报道了一种利用1,4-二氟苯先硝化再氨解的方法来合成目标产物，其中氨气是具有较强的刺激性和腐蚀性，极易引起皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜的灼伤，吸入过多，能引起肺肿胀，且1,4-二氟苯是一种较为昂贵的试剂，工业生产会显著增加生产成本。文献2（Leyva S,Castanedo V, Leyva E. Synthesis of novel fluorobenzofuroxans by oxidation ofanilines and thermal cyclization of arylazides[J]. Journal of fluorinechemistry, 2003, 121(2): 171-175.）（索科罗·莱瓦，维克多·卡斯塔内多，伊丽莎·莱瓦.通过苯胺类的氧化和叠氮化物的热环化合成新型氟苯并呋喃化合物[J]. J FLUORINECHEM, 2003, 121(2): 171-175.）利用对氟苯胺通过硝化与水解反应来制备4-氟-2-硝基苯胺，但该合成方法操作过程复杂，溶剂消耗量大，而且收率也只有54%。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种微通道反应器合成4-氟-2-硝基苯胺的方法。本发明仅依靠流体本身的动能完成硝化反应，提供一种反应时间短、生产效率高、副产物少、反应过程更加安全稳定可控的微通道反应器合成4-氟-2-硝基苯胺的方法。

本发明的内容是：一种微通道反应器合成4-氟-2-硝基苯胺的方法，其特征步骤为：

a、配备反应器和原料：

配备康宁高通量连续流微通道反应器为反应器；

所述康宁高通量连续流微通道反应器含有直流型预热模块、增强传质型混合模块、出口；