[发明专利]一种3，4-二氯三氟甲苯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种农药化工中间体产品的制备方法，具体涉及一种3，4-二氯三氟甲苯的合成方法。本方法适用于以3，4-二氯甲苯为原料，经氯化、氟化二步合成3，4-二氯三氟甲苯。

背景技术

3，4-二氯三氟甲苯（3，4-Dichlorobenzotrifluoride）是无色透明液体，有卤代苯气味。不溶于水，能与苯、甲苯、乙醇、乙醚、卤代烃等混溶。3，4-二氯三氟甲苯是重要的有机合成中间体，分子结构中的氟原子使得其具有特殊的活性，在医药、农药、染料等精细有机合成领域应用广泛。其中，目前用量最多的是合成二苯醚类除草剂，如：乳氟禾草灵、氟磺胺草醚、乙羧氟草醚、二氯氟草醚、乙氧氟草醚、氯氟草醚、三氟羧草醚、氟萘草酯、氟草醚酯、HC-252、SN106279等，另外还可以合成吡唑类杀虫剂氟虫腈。这类除草剂在国内外均有商品被使用，而且产量逐年增加。

目前，已知的3，4-二氯三氟甲苯合成方法有以下两种：

1）分步反应法：以甲苯或对氯甲苯为原料，经过侧链氯化、氟化、苯环氯化三步反应完成。合成路线分别为：先将甲苯侧链氯化得到苄川三氯、再氟化得到苄川三氟、最后苯环氯化得到产品；或者是以对氯甲苯为原料，在催化剂作用下，经侧链光氯化、氟化和苯环氯化反应得到3，4-二氯三氟甲苯。这种方法的收率为90%左右，生产过程繁琐，产生大量的副产物盐酸和次氯酸钠溶液并伴有废气排放。此外，该工艺会产生3，4-二氯三氟甲苯的异构体2，4-二氯三氟甲苯，导致收率降低。

2）直接氯化法：CN102746108A公开了3，4-二氯三氟甲苯合成的工艺，以对氯三氟甲苯、氯气为原料，铁粉、三氯化铁混合物为催化剂，直接进行苯环氯化反应得到目标化合物。该方法省略了分步反应法的前二步，用第二步得到的中间体对氯三氟甲苯为原料进行第三步的苯环氯化反应。这种方法成本较高，且原理、路线并未突破分步反应法。

目前，国内在生产2，4-二氯甲苯时有大量的副产品3，4-二氯甲苯生成，造成库存积压严重。如果将其作为原料合成3，4-二氯三氟甲苯，不仅可以变副为宝，降低目标化合物的生产成本，且比分步方法减少一步苯环氯化反应，满足环境、经济双重效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种以生产2，4-二氯甲苯时的副产品3，4-二氯甲苯为原料，经过氯化、氟化二步反应得到目标化合物3，4-二氯三氟甲苯的新的制备方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种3，4-二氯三氟甲苯的制备方法，其步骤为：

1）氯化：将生产2，4-二氯甲苯时的副产品3，4-二氯甲苯加入反应釜中，升温到一定温度，加入无水三氯化铁催化剂，开始通入干燥氯气，流量40～80m³/h，控制温度115～125℃，反应时间20小时以上；3，4-二氯二氯甲苯含量小于0.5%时停止通氯气，改为通入干燥空气排出反应釜中未反应的氯气、反应产生的氯化氢气体和气体杂质，得到3，4-二氯三氯甲苯；

2）氟化：将3，4-二氯三氯甲苯与无水氟化氢加入反应釜中（检查各阀门的开启状况），开启搅拌，在夹套内缓慢通入蒸汽，到釜内压力达到1.5MPa时开启尾气排放阀排气，继续升温直到釜内温度为110～115℃和釜内压力达到1.5～2.5MPa，当不需要排气而釜内压力不再上升时取样分析（通常反应4-10小时），3，4-二氯三氟甲苯含量到98%以上时打开尾气排放阀泄压；泄压结束后，向反应釜内通入干燥空气排出反应釜中未反应的氟化氢、反应产生的氯化氢气体和气体杂质，得到3，4-二氯三氟甲苯粗品；

3）精馏：将步骤2）所得3，4-二氯三氟甲苯粗品减压精馏后得到纯度99wt%以上的3，4-二氯三氟甲苯；

4）中和包装：将步骤3）所得的纯度99wt%以上的3，4-二氯三氟甲苯转入中和釜，加入一定量的纯碱，开启搅拌中和到pH呈现中性（通常pH=6.8～7.2）后经过滤，然后包装3，4-二氯三氟甲苯成品。

步骤1）氯化反应过程中，所述催化剂为无水三氯化铁。

步骤1）氯化反应过程中，所述3，4-二氯甲苯与催化剂的质量比为1：0.01～0.05。

步骤2）氟化反应过程中，所述3，4-二氯三氯甲苯与氟化氢摩尔比为1:3～3.5。

步骤3）中精馏条件为：真空度0.90～0.95Mpa，回流比5:2～3:1，收集塔顶气相温度172～175℃的馏分，冷凝后得到目标化合物。

步骤1）和步骤2）反应产生的副产物HCl经三级吸收后，加入液碱得次氯酸钠溶液。

本发明的化学反应式为：