2,4-二氟苯胺的合成

冯小进 周明波 张俊玲

【摘要】：采用2,4－二氯硝基苯为原料进行氟化加氢得2,4－二氟苯胺。

【关键词】： 1,2,4－三氯苯、硝化、氟化、加氢还原

一、概述

2,4－二氟苯胺是用二有机合成的重要原料，广泛应用于医药、农药、染料等多种领域是有机合成的重要中间体。目前2,4－二氟苯胺的合成通常有三种合成路线：（1）2,4－二氯硝基苯用氟化钾氟化后，再加氢还原；（2）以间苯二胺为原料在氟硼酸中进行重氮化反应得间二氟苯再进行硝化，加氢还原；（3）以1,2,4－三氯苯为原料经硝化、氟化、加氢还原。

本法采用2,4－二氯硝基苯为原料进行氟化加氢得2,4－二氟苯胺。相对于其它工艺路线来说，本工艺具有简单，操作简便的特点。本法的原料成本也比较便宜，工艺污染小，大部分原料可以回收套用。此方法对于2,4－二氟苯胺的工业化生产具有深远的影响。

二、2,4－二氟苯胺性质

1、名称：中文名：2,4－二氟苯胺英文名：2,4－Difluoroaniline

2、分子式：C6H5NF2

3、分子量：129.11

4、结构式：

5、沸点：170℃（1atm）

6、熔点：－7.5℃

7、水溶性：1－5g/100ml (20℃)

三、合成工艺

1、反应方程式

（1）氟化反应

（2）氢化反应

2、实验步骤

a、氟化反应

在经1000ml的四口烧瓶中加入50g氧化钙，800mlDMF回流1小时后蒸出750mlDMF。取上述DMF250g与76.8g2,4－二氯硝基苯，58g氟化钾，催化剂苄基三乙基氯化铵2g共同加入500ml的四口烧瓶中，回流反应3h。取样用GC分析至2,4－二氯硝基苯胺含量≤0.1%视为反应结束。反应结束后冷却至30℃，过滤，收集滤液。在－0.098Mpa下减压蒸馏，100℃以下的馏分为回收套用的DMF，110－130℃的2,4－二氟硝基苯馏分60.4g。本步反应含量99%，收率为：95%。

b、加氢还原

在500ml的高压釜内加入60.4g2,4－二氟硝基苯，180g甲醇，1.2g雷尼镍。密封高压釜并用氮气测试气密性后，充氮置换两次，升温到60℃用氢气加压至1.0Mpa保温保压1小时取样GC分析至2,4－二氟硝基苯含量≤0.2%视为反应结束。过滤，收集滤液并用少许甲醇漂洗滤渣。常压脱甲醇至80℃，在－0.098Mpa下减压蒸馏收集50－75℃馏分2,4－二氟苯胺45.2g，含量99.5%，收率91.8%。

四、分析与讨论

1、对于氟化反应应确保无水，微量的水存在将大大降低产品的收率。因此要对溶剂进行无水化处理后，才能进行反应。

2、氟化钾的颗料大小，直接影响反应的时间，反应用的氟化钾应作超细粉碎处理。

3、根据多次用不同溶剂的实验结果，在DMF中回流反应的温度最为合适，在其它高沸点溶剂中不仅反应慢，而且副产物会增多，严重的还会产生焦化。

4、加氢反应中也应确保无水，水份会影响反应速率和产品的收率。

5、根据多次实验结果的比较，加氢反应的温度宜控制在60℃，这样不仅反应速率快而且反应的副产物少。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。