[发明专利]一种5-氟-2-硝基苯酚的制备方法

说明书

本发明属于有机合成领域，涉及5‑氟‑2‑硝基苯酚的制备方法，以2,4‑二氟硝基苯为原料，以非极性有机溶剂为溶剂，以固体碱为羟基化试剂，以二甲亚砜作为固体碱助溶剂，制备5‑氟‑2‑硝基苯酚。该体系采用非极性有机溶剂，反应应速率可控；采用固体碱，避免水参与反应且无机碱在有机相中溶解度较小，可有效控制副反应的产生，提高目标产物的选择性及收率。产物盐水溶后，加盐酸调pH前，往体系中加入氯化钙溶液，使氟离子与氯化钙反应生成氟化钙，由于氟化钙在水中的溶解度很小，在高温蒸出产物与水混合物的过程中，该酸性体系对设备的影响大大减小。本发明方法较之传统水解制备5‑氟‑2‑硝基苯酚的方法，取得了很好的技术效果。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体提供了一种5-氟-2-硝基苯酚的制备方法。

背景技术

5-氟-2-硝基苯酚是合成除草剂丙炔氟草胺等精细化学品你的重要中间体，文献中报道的该中间体的合成路线主要有：

间氟苯酚硝化法：

专利WO2009035407等报道了该方法，该方法由于间二苯酚价格昂贵，且硝化时副反应产物较多、收率低，且产物分离较为困难，工业化价值不高。

2,4-二氟硝基苯水解法：

文献《新型除草剂丙炔氟草胺的合成研究》等报道了该方法，通过无机强碱氢氧化钠、氢氧化钾等对2，4-二氟硝基苯进行水解反应，然后酸化得到目标产物。由于该方法操作简便，收率中上而被广泛采用。但是该方法还是不可避免的产生25％副产物，使得原料不能最大限度的转化为产品，造成原料成本较高，且反应周期长，不利于工业化。

为了解决上述纯水体系中反应周期长的问题，专利CN110627646A中介绍在碱、水和有机溶剂同时存在的情况下，使2,4-二氟硝基苯反应得到5-氟-2-硝基苯酚，该方法通过在反应体系中添加有机溶剂二甲基亚砜，可以加快反应速度，有效缩短反应时间，降低了能耗，更易于进行工业化应用，但是经小试验证后，反应的产物收率仅能维持在75-78％，并未达到其记载的效果，因此工业化应用纯在明显的弊端。

2,4-二氟硝基苯先胺化、再水解：

专利CN107935858A中介绍了该方法，首先2,4-二氟硝基苯与NH₃反应，得到5-氟-2-硝基苯胺，然后5-氟-2-硝基苯胺在硫酸和亚硝酸钠的作用下，反应得到5-氟-2-硝基苯酚。然而该方法反应操作较繁琐，需要两步反应制备得到5-氟-2-硝基苯酚，且产生大量的酸性废水，环保处理压力较大制约了其工业化的应用。

因此如何克服上述的各种制备技术存在的难题成为本领域亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明针对上述技术存在的空白，提供了一种5-氟-2-硝基苯酚的制备方法。针对现有合成方法的收率低，成本高，不利于工业化生产的问题，发明人提出了如下解决方案：1)以2,4-二氟硝基苯为起始原料，选择非极性纯有机溶剂为反应溶剂，固体碱为羟基化试剂，固体碱在有机相中溶解度小，且分批次加入，可以减少杂质的产生，提高目标产物的选择性和收率；由于固体碱在非极性有机溶剂中的溶解度极小，加入二甲亚砜作为固体碱的助溶剂，促进反应正向进行。2)反应跟踪即使原料有剩余，但不影响溶剂回收套用，剩余原料随着溶剂回收套用后继续参与反应；3)后处理上简单易操作，反应完后直接过滤，滤液直接套用(未反应完全的原料继续反应，避免原料浪费)，体系调完pH后，直接蒸馏出来的产物与水的混合物静置分层，分离出来的产物直接定量，切出来的水(里面含有2-3个点的产物)直接套用至下一批调酸水中；结合以上三点改进，本发明最终的产物收率从75％提高至95-98％。该方法具有选择性好，副反应小，收率高，溶剂以及调酸水可重复使用，三废少，不用水蒸气蒸馏，直接蒸馏浓缩，节省能源，节省设备投资，操作简单的诸多优势，易于工业化。