2,3,4-三氟硝基苯的性质与生产工艺

2026/9/6 8:01:52 作者:火星人

前言

2,3,4-三氟硝基苯是具有非常广泛的用途,在医药工业中使用广泛,作为一种重要的中间体,其主要用于合成第三代喹诺酮类抗菌药,这代药物主要包括氧氟沙星和盐酸洛美沙星等。目前此类药物的发展非常迅速,由于其具有高效、低毒、易降解的特性,已成为最有希望,最具活力的抗生素主要研究领域之一,它们的问世开拓了合成抗生素的新时代;这类药物也被誉为超抗生素的抗菌药物。

另外,科研人员将2,3,4-三氟硝基苯在其他领域也实现了使用,研究显示其在农药领域的使用,也得到了很好的效果,在这样的发展趋势下,其衍生物的合成和使用也越来越多,由其衍生物合成的N-酰基-N-(2,3,4-三氟硝基胺基)丙酸酯类化合物,经过相应的筛选实验,显示出了较好的防治效果,尤其对小麦的纹枯病和瓜类作物的灰霉病效果显著,达到了70%以上的防治效果。

正是存在如此巨大的商机,许多厂家纷纷将目光转向了这一类重要的中间体:2,3,4-三氟硝基苯,并且取得了不错的成果。对它的研究主要集中在工艺、收率、成本等方面,能够对这三个方面有所提升是产业化生产的重中之重。目前国内2,3,4-三氟硝基苯存在较大的需求缺口,产量较低不能满足需求,随着经济的发展,对其的需求也在逐年增加,而我国所需要的2,3,4-三氟硝基苯主要依靠进口,价格昂贵,存在较高的运输成本和较长的时间跨度。因此加快2,3,4-三氟硝基苯的研究,开发最优的生产工艺,是对我国科研工作者的一项重要挑战,同时也能够产生较大的经济效益,也可以满足国内外对2,3,4-三氟硝基苯日益增长的需求。

理化性质

2,3,4-三氟硝基苯,英文名:1,2,3-Trifluoro-4-nitrobenzene,别名2,3,4-Trifluoronitrobenzene,中文别名三氟硝基苯。为淡黄色油状液体,分子式C6H2F3NO2,分子量177.08,相对密度1.541,沸点92℃(20mmHg),折射率1.4915-1.4535,闪点93℃。储存标准: 防热、防潮。

2,3,4-三氟硝基苯

生产工艺[1]

(1)重氮氟硼化

一定量的盐酸投入2000L重氮釜中,将熔融(60℃水浴或少量蒸汽闷蒸)2,6-二氯苯胺投入重氨釜内,搅拌溶解半小时,用冷冻盐水降温至-5℃,加入碎冰,滴加亚硝酸钠溶液进行反应,其反应温度为30℃、压力常压。反应过程中产生的尾气去尾气吸收装置用液碱吸收。反应结束将物料转入3000L氟硼化釜中,用冷冻盐水降温到零下,滴加氟硼酸,控制温度-5℃、压力常压至滴加完,在该温度下搅拌45min后,将物料放入离心机甩干,湿品进烘房干燥一定时间得氟硼重氮盐,滤液去重氮釜回用。

(2)裂解

将干燥的重氮盐径机械搅龙连续投入管式裂解器中,通过电加热方式控制温度在250℃、常压下进行裂解,裂解物进入气固分离器进行气固分离,控制气固分离器的温度在60℃之上。裂解反应产生的固体去固废处理,裂解反应产生的气体经连续冷凝收集到接受罐,不凝气N2、BF3则由喷淋吸收塔和尾气吸收塔的氢氟酸水溶液、水吸收,回收氟硼酸返回系统套用,经吸收后的气体排空。反应结束后将接受罐加热(罐内温度60℃左右),二氯氟苯熔化成液体,由底阀放出进入蒸馏釜中,水汽蒸馏(压力:常压、温度:100C)得2,6-二氯氟苯。

(3)硝化

向3000L硝化釜依次加入套用废酸、原料2,6-二氯氟苯、滴加混酸。于40℃保温反应一定时间后,放入连续处理系统,进行萃取、中和、水洗和分离操作:硝化料液先入硝分器分离,废酸去萃取釜用2,6-二氯氟苯原料萃取酸液,再经萃分器分离入废酸贮槽套用,萃取液入萃取液贮槽待用。硝化料入碱洗釜,由高位槽碱液中和后,入碱分器、捕集器分离废酸液,碱洗后的硝化料再入水洗釜,用清水洗后、再入水分器、水分捕集器分离去废水,即得2,4-二氯-3-氟硝基苯粗品,去氟化釜氟化。

(4)氟化

在3000L氟化釜内投入环丁砜、氟化钾后,缓慢用导热油升温到约140℃,保温脱水一定时间,然后泵入槽来重量计量硝化料2,4-二氯-3-氟硝基苯,升温到200℃,保温一定时间至取样检验合格;蒸馏脱水,将料液缓慢放入5000L水洗釜中,负压蒸馏一定时间,馏液入中间料槽,蒸馏结束;缓慢加水入水洗釜,搅拌溶解1h、静止分层,少量油层入中间料槽,经泵送入精馏釜加热至180℃、压力-0.098Mpa,精馏,塔顶产品经冷凝器冷却得到2,3,4-三氟硝基苯产品。塔釜得到环丁砜回用。

2,3,4-三氟硝基苯的工艺流程图

参考文献

[1] 雷文国. 1000t/a 2,3,4-三氟硝基苯车间工艺设计[D]. 镇江:江苏大学,2017.

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