2.4 2,3,4-三氟苯胺

2,3,4-三氟苯胺的制备有2,3,4-三氟硝基苯还原法和2,3,4-三氟硝基苯催化加氢法两种生产方法。

(1)由2,3,4-三氟硝基苯还原制得其反应式如下：

将2,3,4-三氟硝基苯53.21g、还原铁粉41.9g、水100mL加入到250mL三口烧瓶中，慢慢升温至近回流，搅拌下滴加浓盐酸4.5mL、30min内滴加完毕，继续搅拌回流3h。反应毕，用15％氢氧化钠调pH至8～9，进行水蒸气蒸馏，将馏出物分层，收集油状物，用氧化钙干燥，进行分馏，得无色液体31.69g，收率71.8％。

(2) 2,3,4-三氟硝基苯催化加氢法现以铝镍合金作催化剂，在常压常温下对2,3,4-三氟硝基苯进行催化加氢合成2,3,4-三氟苯胺。该方法收率高，操作简便，后处理简单，无三废。

①催化剂的制备向1L烧杯中加入100g氢氧化钠及400mL水，搅拌溶解，冷至室温。向其中分批缓慢加入75g铝镍合金。加完后，水浴加热煮沸4h，水洗至中性(800mL×4)。再加入100mL 10%氢氧化钠溶液，水浴加热煮沸2h。水洗至中性(800mL×4)。用乙醇洗涤(100mL×3)，并用200mL乙醇将其覆盖以防与空气直接接触。

② 2,3,4-三氟苯胺的合成向5L高压釜中加入177g 2,3,4-三氟硝基苯、500mL乙醇及上述雷尼镍催化剂，真空抽除釜中空气，充入氢气，维持压力在0.1～0.2MPa，于常温下反应6h。过滤，滤液蒸除乙醇，并进一步减压分馏(84～86℃, 0.09MPa)得141g产品，收率96％，经气相色谱测定，含量大于98％。

2.5 3-氯-4-氟苯胺

3-氯-4-氟苯胺有邻二氯苯法、铁粉还原法和对氯硝基苯法。

(1)邻二氯苯法经硝化、氟置换及还原而得，其反应式如下：

制备实例1

①硝化在60℃以下将邻二氯苯(工业品，含量74%) 1.30kg滴加到混酸中(硫酸3.74kg,硝酸2.64kg)，滴加完毕，在60℃下反应2h，然后将反应物冰析，过滤，用水洗涤至中性，干燥得黄色结晶3,4-二氯硝基苯1100g，含量96％以上，收率88％。

另一操作是向装有温度计、电动搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中加入117.0g邻二氯苯，于冰浴中、搅拌下慢慢滴加由133mL硝酸和144mL浓硫酸组成的混酸，滴加过程中反应体系的温度不超过15℃，约30min滴完。加料毕，于35～50℃下搅拌2.5～3.0h，停止反应。反应液经相分离后，有机层分别用50℃热水和5％的热碳酸钠水溶液洗涤至pH=6～7，于60～80℃下减压干燥，即得到硝化产品，收率为98.6％，经气相色谱分析，3,4-二氯硝基苯含量93.4％。产品用乙醇重结晶，得含量99.6％的3,4-二氯硝基苯，总收率为77.5%。

邻二氯苯的硝化反应一般2h即可完成，约有7％的副产物为2,3-二氯硝基苯。反应温度升高、混酸中浓硫酸的比例增大，均使副产物增加。混酸中浓硫酸的比例越小，硝酸的量则要求越多，为满足既经济、主产物的收率又高的要求，选择适当的混酸比例是很重要的。

②氟置换使192g 3,4-二氯硝基苯、氟化钾(工业品)150g，300mL二甲基亚砜于油浴上回流反应，反应毕，经水蒸气蒸馏，得类白色结晶3-氯-4-氟硝基苯144g，含量98％以上，收率82％。

③还原向高压釜中加入100g 3-氯-4-氟硝基苯、雷尼镍及乙醇700mL，氢气置换3次，在约0.5 MPa氢压下，室温或加热反应数小时；反应毕，过滤，滤液浓缩，冷却析出结晶，过滤，干燥，得类白色结晶66g，即为成品，含量98％以上，收率80％。

制备实例2

①硝化 将邻二氯苯2920g滴加到混酸中(水1200g、硝酸3200g、硫酸4800g)，滴加时控制温度在35～40℃。滴加毕，缓慢升温至55～60℃，保温反应2h，冷水冷却，静置分层1h，过滤，滤饼用水洗至pH=7，干燥，得到淡黄色结晶3630g，收率95.02％，含量大于96％。

②氟化将氟化釜内水分烘干，加入二甲基亚砜2500g,搅拌下加入1000g KF，升温至185℃，加入3,4-二氯硝基苯1750g，加毕，在187～189℃下回流反应1h。

反应毕，经水蒸气蒸馏，得白色结晶3-氯-4-氟硝基苯1440g，收率89.93％，含量大于96％。

③还原向氢化反应釜中加入3-氯-4-氟硝基苯1000g、雷尼镍51g和乙醇5540g,氢置换3次，在 0.5 MPa氢压下，常温至50℃反应5h，至不吸收氢为止。

滤出催化剂，回收乙醇，减压蒸馏，收集116～120℃(2.13×10^-3 MPa)馏分，冷却得白色结晶760g，收率91.72％，含量大于98％。三步总收率78.29%。

(2)3-氯-4-氟硝基苯铁粉还原法向反应釜中加水7L，开启搅拌器，再加适量氯化铵(调pH=3～4)和铁粉(180～100目)1.5kg,混合均匀后，再加入3-氯-4-氟硝基苯1.82kg,搅拌回流下进行还原反应2.5～3.0h，反应到终点后再进行水蒸气蒸馏，将馏出物冷却、分离得有机层，干燥处理后，得产品1.36kg，含量98%，收率92％。

此法比催化氢化还原工艺可节约氢气且铁粉用量可节约30％以上，收率提高到80％左右，且减少了三废。

(3)对氯硝基苯法

①对氯硝基苯的氯化向带有温度计、电动搅拌器、氯气导入管和尾气导出管的四口烧瓶中加入126.0g对氯硝基苯、6.0g无水三氯化铁及少许辅助催化剂。将反应体系加热至95℃，待原料熔化后通入氯气，搅拌下进行反应，用气相色谱检侧反应进程，调节氯气的导入量和反应温度，待气相色谱图中原料峰基本消失，即停止反应。反应液用50℃的热水洗至中性，干燥，气相色谱分析，3,4-二氯硝基苯收率为88.5％。产品于2.67×10^-3 MPa下在约12块理论塔板的精馏柱中精馏，得到3,4-二氯硝基苯，含量可达98.85％。

对氯硝基苯的氯化反应除生成了3,4-二氯硝基苯之外，还伴有多氯代硝基苯、脱硝基氯苯及微量2,5-二氯硝基苯生成。催化剂量、氯气导入量、反应温度及反应时间四因素中强化任何一方都会使副产物增多，若使本反应的原料彻底转化，常伴有大量副产物生成。因此，必须在适当的时候停止反应，并通过精馏将主产物与原料和副产物分开。由于对氯硝基苯熔点低(83℃)，挥发性大，其精馏操作条件难控制，易造成环境污染。通过改进催化剂、控制反应条件等方法，使对氯硝基苯完全反应，从而可使副产物的量控制在15％以下。

②3,4-二氯硝基苯的氟化向一装有回流冷凝管、氮气导入管和取样橡皮塞的100mL三口烧瓶中加入30.0mL无水二甲基亚砜、11.6g无水氟化钾粉末、19.2g 99.8％的3,4-二氯硝基苯、1.0g催化剂。将反应液加热至沸，于氮气流中及电磁搅拌下进行反应，用气相色谱检测反应进程，至3,4-二氯硝基苯峰基本消失，即可停止反应。反应液冷却至50℃，抽滤，用少量二甲基亚砜洗涤残渣。滤液加100mL水，经初步分离后，水溶液再进行水蒸气蒸馏、乙醚萃取、无水硫酸钠干燥、过滤脱去溶剂，即得到3-氯-4-氟硝基苯，收率78.3％，含量达99.0％以上。

3,4-二氯硝基苯的氟化反应受溶剂种类、含水量、各原料配比及反应时间等因素的影响很大。本步反应主要的副产物是2,2'-二氯-4,4'-二硝基联苯醚，由于原料、溶剂价格都很高，因此本步反应进行的好坏直接影响整个生产的经济效益。科研单位通过实验找到了一种高效催化剂，从而使原料消耗大大降低，收率有较明显的提高。

③氟氯硝基苯的还原向装有温度计、电动搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的四口烧瓶中加入35.5g氟氯硝基苯、30.0g脱脂还原铁粉、5.0mL乙醇及160mL水。待反应体系加热至60℃时，开动搅拌器，从滴液漏斗中慢慢滴加盐酸，使反应体系温度保持在80～90℃, 2.5h后停止反应。反应液冷却后，用有机溶剂萃取数次，无水硫酸钠干燥，过滤，脱溶剂，最后在减压下蒸出氟氯苯胺产品。产品冷却后为白色结晶(遇空气则变红)，收率为92.7%，含量达99.5％以上。

还原反应采用了铁粉法，此法工艺条件成熟，收率高，但存在环境污染的问题。经实验发现，由于催化剂(雷尼镍)易使苯环上卤素基团脱掉，从而产生大量副产物。国外有采用苯并噻唑、双氰胺等阻脱卤剂的例子。

相关链接：氟氮精细化学品的合成原理与生产工艺（一）