[发明专利]一种3，4‑二氟苯腈的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种水稻除草剂氰氟草酯的关键中间体3，4-二氟苯腈的合成技术领域，具体地，涉及一种3，4-二氟苯腈的合成工艺。

背景技术

3，4-二氟苯甲腈可用于合成多种医药、染料、液晶材料的中间体，也是选择性除草剂氰氟草酯的重要中间体。氰氟草酯是用于水稻的选择性除草剂，对移栽和直播水稻均相当安全，是国际上公认的优良的水稻除草剂。随着氰氟草酯的快速发展，3，4-二氟苯甲腈的市场需求很大。

文献报道3，4-二氟苯甲腈的合成路线较多，其中最具经济性的路线是采用3，4-二氯苯甲腈直接氟化合成。一般以氟化钾为氟化试剂，高沸点的环丁砜等为溶剂，四苯基溴化磷等为催化剂进行氟化反应，反应式如下：

这一反应过程的反应温度较高（一般需升温至230℃以上），反应时间长，收率低，生产过程能耗高，污染严重。

专利EP0372621A1在不使用催化剂条件下，以3，4-二氯苯甲腈为原料高温氟化合成3，4-二氟苯甲腈，反应能耗高，精馏后3，4-二氟苯腈收率小于30%。

中国专利CN201210176136.9介绍了一种3，4-二氟苯腈的工业化制备工艺，使用N-双（二甲胺基)亚甲基)-1，3-二甲基咪唑啉-氯化亚胺盐为催化剂，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮为溶剂，边反应边精馏20h合成3，4-二氟苯腈，其3，4-二氟苯腈合成收率可达80%。然而，该方法有反应时间长，超过20小时，而且脱卤、焦化等副反应严重，后处理复杂等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3，4-二氟苯腈的合成工艺，所述工艺反应条件温和，反应时间短，操作简单，收率高，反应溶剂（含催化剂）可以多次套用，成本低，三废排放少，适合工业化生产。

为达到上述目的，本发明主要采用如下技术方案：

一种3，4-二氟苯腈的合成工艺，包括如下步骤：

1)在带回流分水装置的反应釜中，加入3，4-二氯苯甲腈、无水非质子极性溶剂和带水剂，加热升温至至90～120℃回流，分水1～2小时，至无水分出；

2)向反应釜中加入氟化钾和催化剂，升温至130～150℃，回流分水反应2～3小时，得到中间体3-氯-4氟苯腈；

3)继续升温至180～200℃，反应5～6小时，反应完成；

4)将得到的反应液用甲苯稀释后减压抽滤，滤饼用甲苯洗涤；

5)将抽滤后得到的溶液转至精馏釜中进行减压精馏，减压真空度为0.08～0.1MPa，精馏釜釜底温度为110～150℃，收集塔顶温度为95～105℃的馏分，即为所述3，4-二氟苯腈；

6)减压精馏完成后，将精馏釜内溶液转移至步骤1）中的反应釜中进行后续合成使用。

进一步地，所述无水非质子极性溶剂为环丁砜或1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。优选1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。

所述催化剂为双-(N-双（二甲胺基)亚甲基)-氯化亚胺盐相转移催化剂。

所述带水剂为环己烷或甲苯。优选环己烷。

所述氟化钾为喷雾干燥氟化钾。

所述氟化钾和3，4-二氯苯甲腈的质量比为70～170:100；催化剂和3，4-二氯苯甲腈质量比为5～10:100；无水非质子极性溶剂和3，4-二氯苯甲腈质量比为300～400:100；带水剂和3，4-二氯苯甲腈质量比为50～100:100。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明工艺原料易得，反应时间短，总反应时长仅为7～9小时，远远低于现有技术中超过20小时的总反应时长，精馏后3，4-二氟苯腈产品纯度可达99%，收率高达85%，合成过程环保无污染，工艺操作简单、稳定，合成成本低；

2.采用双-(N-双（二甲胺基)亚甲基)-氯化亚胺盐为相转移催化剂，该催化剂合成简单，催化活性高且热稳定性好，成本低廉；

3.采用分段（低温130～150℃和高温180～200℃）反应，减少了产品在高温下的时间，降低了脱卤素和焦化副反应的产生，进一步提高了收率；

4.反应精馏后母液（含催化剂）直接作为下一批投料使用，进一步降低了生产成本；反应工艺无需高温高压，条件温和，三废排放少，适合工业化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，应当明确，实施例仅用于对本发明优选方式的描述，并不限制本发明的保护范围。

实施例1