[发明专利]一种用微通道反应器合成2,4-二氟苯甲醛的方法

说明书

本发明公开了一种用微通道反应器合成2,4‑二氟苯甲醛的方法，主要采用2,4‑二硝基苯甲醛和氟化钾作为原料，利用微通道反应器，在200‑210℃，反应50‑55秒，最终再将产物进行精馏提纯得到纯度≥99％的2,4‑二氟苯甲醛精品。本发明的制备方法，实现了2,4‑二氟苯甲醛的微通道连续合成，生产成本比传统的间歇釜式法降低10‑15％，收率可提高1‑2个百分点，生产效率及产量提高30‑35％。该方法采用微通道连续流反应器，微通道连续流反应技术具有反应过程连续化、反应液体混合效果好，反应条件温和、反应时间快，产品一致性好等特点，特别适合2,4‑二氟苯甲醛的合成和制备，为2,4‑二氟苯甲醛大批量低成本连续化合成及生产提供了有力的技术支撑。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种用微通道反应器合成2,4-二氟苯甲醛的方法。

背景技术

2,4-二氟苯甲醛，简称DFBA，是一种用途广泛的有机合成中间体，可用于医药、农药、染料及含氟功能材料等的合成。并且是制备新一代三唑类抗真菌药氟康唑的中间体。但是，迄今为止，我国的2,4-二氟苯甲醛需求全部靠进口，且价格昂贵，很大程度影响和限制了各方面的发展。

目前的2,4-二氟苯甲醛所报道的合成工艺方法有以下几种：

(1)以2,4-二硝基甲苯为原料的合成路线

陈红飙等人以易得的2,4-二硝基甲苯为原料，通过还原、改进的西曼反应氟化、侧链氯化、水解制得。具体的反应路线如下所示：

上述路线的原料虽然易得，工艺简单，但是工艺步骤复杂,中间分多步反应，并且需要耗费大量的催化剂以及氯气作为反应催化剂，在工业化生产中，实施起来较为困难。

(2)以甲苯为原料的合成路线

张精安等人以甲苯为原料，依次经硝化，氧化还原，还原，氟代等多步反应制备2,4-二氟苯甲醛，具体的合成路线如下所示：

虽然该工艺路线原料，催化剂都易得，但是其反应步骤较多，并且，其中碱性溶液的浓度对总的反应收率有着非常大的影响，因此，该方法实现工业化生产还是有一定的困难的。

上述的方法在生产过程中，反应步骤多，催化剂使用量大，难以回收，并且反应温度高，难以保证产品的质量，反应条件太过苛刻，难以在工业上实施。目前合成2,4-二氟苯甲醛的传统方法是常规釜式法，生产成本高、收率低、产品中杂质含量高，且属于间歇式生产，生产效率低，无法满足市场需求。虽然国内外研究者对其合成方法及工艺开展广泛的研究，但目前未见用微通道连续流反应技术连续合成2,4-二氟苯甲醛的报道。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种用微通道反应器合成2,4-二氟苯甲醛的方法，其应用时该方法采用微通道连续化反应技术，以2,4-二硝基苯甲醛为原料，以氟化钾为氟化剂，在200-210℃下，就能完成氟代脱硝反应，实现2,4-二氟苯甲醛的高效连续合成工艺。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用微通道反应器合成2,4-二氟苯甲醛的方法，包括以下步骤：

(1)将一定量的2,4-二硝基苯甲醛搅拌下溶于环丁砜溶剂中，形成溶液A；

(2)将一定量的氟化钾搅拌下溶于环丁砜中，形成溶液B；

(3)用蠕动泵将溶液A和溶液B，按1:4摩尔比，并添加适量的四甲基溴化铵作相转移催化剂，注入微通道反应器中实现两种溶液的强烈混合，反应液流出微通道反应器后用导管导入提纯罐，将提纯罐中2,4-二氟苯甲醛及环丁砜的混合液进行精馏提纯，蒸出环丁砜，再回系统中重复使用，得到纯度≥99％的2,4-二氟苯甲醛精品。