介绍
2,3,4-三氯硝基苯是典型的多氯代硝基芳香族精细有机化合物,分子苯环上连有的硝基可被还原为氨基,三个氯原子可发生亲核取代、醚化等多种转化反应,反应活性丰富,可通过1,2,3-三氯苯与发烟硝酸经20~30℃低温硝化反应高收率制备,广泛用于合成新型杀菌剂、除草剂、抗寄生虫药物及各类生物活性分子,也是有机合成中构建多取代苯环衍生物的核心原料,其制备所得的甲苯溶液常可直接用于后续醚化等合成工序。

图一 2,3,4-三氯硝基苯
合成
向2000L反应釜中投入1240kg(1.32千摩尔)三氯苯、400kg二氯乙烷,随后向釜内缓慢滴加500kg发烟硝酸,过程中控制釜内温度在20~30℃区间,滴加过程约2小时完成。发烟硝酸滴加完毕后,于20~30℃保温反应2小时。三氯苯与发烟硝酸反应生成2,3,4-三氯硝基苯的反应方程式见图二。随后,向反应釜内缓慢滴加800kg水,全程控制温度不超过30℃;加水完毕后,在温度不超过30℃的条件下搅拌0.5小时,搅拌结束后静置1小时,体系出现分层现象。其中,上层为水与硝酸的混合液,下层为二氯乙烷与2,3,4-三氯硝基苯的混合液。
将下层二氯乙烷与2,3,4-三氯硝基苯的混合液转入蒸馏釜中;上层硝酸溶液用二氯乙烷萃取,萃取液同样转入蒸馏釜中,废硝酸液统一收集处理。转入蒸馏釜的溶液洗涤至中性后,减压蒸馏脱除二氯乙烷;当体系真空度不低于0.08MPa、釜内温度升至100℃时,停止加热,对蒸馏釜进行降温。当釜内温度降至80℃以下时,加入170kg甲苯,继续降温至40℃,即得到溶于甲苯的2,3,4-三氯硝基苯溶液,供醚化反应使用。经气相色谱检测,所得产物中2,3,4-三氯硝基苯的收率为96%(2,3,4-三氯硝基苯的物质的量约为1.27千摩尔)[1]。

图二 2,3,4-三氯硝基苯的合成
参考文献
[1]陕西菲尔特化工有限公司.一种苯草醚的合成方法:202111270278.7[P].2022-04-15.