背景及概述[1][2]
2，4-二氟苯酚可用作醫(yī)藥化工合成中間體。現(xiàn)有氟化苯酚的工業(yè)生產(chǎn)工藝主要是采用對(duì)胺基苯酚重氮化、再氟代的方法，采 用這種方法生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)品收率低，產(chǎn)生大量廢水，污染嚴(yán)重，成本高；另外一種生產(chǎn)工藝是 采用氯化硝基苯，經(jīng)氯原子氟代反應(yīng)，再將硝基還原成胺基，胺基重氮化水解成氟代苯酚，采用這種方法時(shí)需要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)，總收率低，同時(shí)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生很多廢水。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的氟化苯酚的制備方法均存在多步合成成本高、過(guò)程繁瑣、浪費(fèi)資源、污染環(huán)境的問(wèn)題。另外，文獻(xiàn)中有以氟氣作為氟源，在乙腈等溶劑中對(duì)苯酚進(jìn)行氟化的報(bào)道，相比于傳統(tǒng)所用方法，這種氟化只需要一步反應(yīng)就能得到產(chǎn)物，但是產(chǎn)率較低，反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜，難于控制，且溶劑量大。
應(yīng)用[2]
2，4-二氟苯酚可作為農(nóng)藥、醫(yī)藥及染料中間體。其應(yīng)用舉例如下：制備三氯新。“三氯新” 是目前國(guó)際上流行的廣譜高效抗菌劑，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、陰性菌、酵母及病毒以及對(duì)抗抗生素菌、非抗抗生素菌均具有高效廣泛的殺滅和抑制作用。不沾染產(chǎn)品及皮膚，無(wú)任何刺激味，對(duì)人體和環(huán)境安全，是當(dāng)今世界上首屈一指的抗菌劑、的衛(wèi)生保健品和高科技產(chǎn)品。以2 ，4-二氯苯酚為主要原料的工藝路線(xiàn)如下：
(1) 醚化反應(yīng)：在醚化釜中，加入定量蒸餾水，在攪拌作用下，加入氫氧化鉀，溶解后流加2 ，4-二氯苯酚，控制溫度100 ～ 120 ℃，使之反應(yīng)生產(chǎn)二氯酚鉀，然后投加2 ，5-二氯硝基苯，升溫并帶負(fù)壓操作，蒸除反應(yīng)生成的水和原有水分，至160 ℃時(shí)反應(yīng)結(jié)束，生成2 ，4 ，4′-2′-硝基二苯醚，經(jīng)堿洗結(jié)晶、脫水后得醚化產(chǎn)物。
(2)還原反應(yīng)：在還原釜中加定量水，攪拌作用下加鐵粉和冰醋酸，升溫，少量均勻加入醚化物進(jìn)行還原反應(yīng)?？販貫?em>100 ℃，反應(yīng)結(jié)束后加碳酸鈉調(diào)pH 值。然后加入氯苯萃取，將萃取產(chǎn)物進(jìn)行抽濾，除去鐵泥。通過(guò)蒸餾回收氯苯可得還原產(chǎn)物2 ，4 ，4′-2′-氨基二苯醚。
(3) 重氮化反應(yīng)：在重氮化釜中，加入定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95 %濃硫酸，攪拌控溫在15 ℃以下加入亞硝酸鈉，加完升溫60 ℃左右，流加氨基物，進(jìn)行重氮化反應(yīng)，得產(chǎn)物為2 ，4 ，4′-三氯-2′-偶氮二苯醚。
(4) 水解反應(yīng)：在水解釜中加入定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75 %硫酸，升溫至170 ℃，流加重氮物進(jìn)行水解。
(5) 萃?。豪盟猱a(chǎn)物的物化特性，采取甲苯萃取，除去水分后，加入堿水，使水解產(chǎn)物溶解于堿水中，分離出甲苯。然后對(duì)堿水進(jìn)行中和，使水解產(chǎn)物呈油相分出。
(6)后處理：三氯新粗品即水解產(chǎn)物，通過(guò)高真空蒸餾，含量得到了進(jìn)一步提高后。將其加入有機(jī)溶劑中，加入活性炭等進(jìn)行脫色去除金屬離子，重結(jié)晶可得高純度成品。反應(yīng)式如下:
制備 [1]
光催化法制備氟化苯酚，解決了目前制備工藝中存在的產(chǎn)品收率低、所需溶劑量大、成本高、污染環(huán)境的問(wèn)題，與其它制備方法相比，本發(fā)明不需要其它溶劑或催化劑，原料易于轉(zhuǎn)化完全，混合氣中氟氣的利用率高，生產(chǎn)成本低。工藝如下：
(1)反應(yīng)：：將30kg固體苯酚加入到反應(yīng)釜中，用熱水對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱溫度為40-50 ℃，使得苯酚完全融化并進(jìn)行攪拌，然后向反應(yīng)釜中通入氟氮混合氣，在紫外光照射下反應(yīng) 5h，反應(yīng)溫度為40-50℃；其中，氟氮混合氣的流速為1.2L/s，氟氮混合氣中氟氣的體積分?jǐn)?shù) 為10％，反應(yīng)結(jié)束后用氮?dú)獯祾?0min，得到氟化苯酚粗品，吹掃氣及反應(yīng)尾氣進(jìn)入尾氣處理工序；
(2)尾氣處理：將吹掃氣及反應(yīng)尾氣依次送入活性炭吸附塔、固體鈉石灰吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸附，以去除未反應(yīng)的氟氣和反應(yīng)尾氣中的酸性氣體，最后得到的不凝性氣體進(jìn)行高空排放；
(3)純化：將氟化苯酚粗品進(jìn)行精餾分離，分別得到2-氟苯酚、4-氟苯酚、2，4-二氟苯酚、2，6-二氟苯酚。
主要參考資料
[1] CN201610231128.8 光催化法制備氟化苯酚的工藝
[2] 三氯新的生產(chǎn)及應(yīng)用