2-氟-4-硝基甲苯、2-氟-6-硝基甲苯的合成研究

1 前言 2-氟-4-硝基甲苯、2-氟-6-硝基甲苯是合成新型农药杀虫剂的一种极重要的中间体。这二种化合物的沸点很高(2-氟-4-硝基甲苯的沸点是282℃,而2-氟-6-硝基甲苯的沸点是常压下288℃)。此外,室温下二者都是固体,易结晶(2-氟-4-硝基甲苯的熔点是62～64℃,2-氟-6-硝基甲苯的熔点是65～67℃)故以前市场上只供应了含量在70％左右的混合物。

由3-氟-4-硝基甲苯两步合成1,2,6-三取代苯并咪唑

以3-氟-4-硝基甲苯为初始原料,先借助微波合成N-取代-2-硝基-4-甲基苯胺,其与不同的醛反应合成了1,2,6-三取代苯并咪唑。从反应温度、投料比两方面对第一步的取代反应进行了反应条件优化,确定了最佳反应条件：反应温度为83℃,投料比为n（3-氟-4-硝基甲苯）∶n（苯乙胺）∶n（K2CO3）=1.0∶1.5∶1.8,此时5-甲基-2-硝基-N-苯乙基苯胺（Ⅱa）产率为99.2%,5-甲基-2-硝基-N-（3-苯基丙基）苯胺（Ⅱb）产率为98.9%。从催化剂的用量、反应温度两方面对第二步反应进行了反应条件优化,确定了最佳反应条件：乙醇为溶剂、5-甲基-2-硝基-N-苯乙基苯胺（2 mmol）、醛（2 mmol）、1 mol/L的Na2S2O4水溶液18 m L,反应时间40-120 min,此时2-（4-氯苯基）-6-甲基-1-苯乙基-苯并咪唑（Ⅲb）收率为91.3%。与文献中报道的反应时间12 h相比,反应时间大大缩短。在该条件下合成10种1,2,6-三取代苯并咪唑,9种为新化合物,产物结构经IR、-1HNMR和-（13）CNMR进行了确证。

2,4,6-三硝基甲苯对2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯性能的影响

为了更好地改善2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(2,3-bis(hydroxymethyl)-2,3-dinitro-1,4-butanediol tetranitrate,BHDBT)的某些性能,通过2,4,6-三硝基甲苯(2,4,6-trinitrotoluene,TNT)对BHDBT进行包覆研究了其对BHDBT性能的影响。以BHDBT为主体,采用溶液水悬浮法,分别与质量分数为3%、8%和10%的TNT混合得到样品1,2,3,对混合前后样品进行差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry,DSC)和热重分析(Thermogravimetric analysis,TG)测试。比较结果发现,样品1和样品2的热安定略有降低,样品3的热安定性略有提高,且3种样品的分解热均显著提高,分解残渣均增加。用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和激光粒度仪进行分析,发现样品1的粒度变化不显著,样品2和3的颗粒明显变大。机械感度测试结果表明,样品3与BHDBT相比,撞击感度有下降的趋势,而样品1和2没有显著变化;3种样品的摩擦感度均与BHDBT相同。

2-硝基-6-氯甲苯液相氯化反应研究

在与 2 ,6-二氯甲苯氯化对比实验的基础上 ,利用气相色谱跟踪 ,研究 2 -硝基 - 6-氯甲苯氯化反应过程 ,探讨了分子结构和温度等因素对氯化反应的影响 ,并用正交试验找到了 2 -硝基 - 6-氯甲苯中硝基完全被取代的最佳条件 .

TiO_2负载Pd-Fe催化间硝基三氟甲苯常压加氢反应动力学

研究了TiO2负载Pd-Fe催化间硝基三氟甲苯的常压加氢反应,考察了反应温度和催化剂质量浓度对加氢反应的影响,建立了加氢反应的动力学方程。结果表明:在间硝基三氟甲苯初始浓度0.125 mol/L,催化剂质量浓度0.32 g/L,氢气压力0.1 MPa,,323.2 K和2.5 h条件下,间硝基三氟甲苯转化率达到99.2%。通过拟合实验数据,加氢反应对间硝基三氟甲苯浓度表现为1级,对催化剂质量浓度表现为0.464级,反应活化能为22 728.0 J/mol。由动力学方程回算得到的间硝基三氟甲苯浓度与实验值能较好地吻合。

6-氯-2-硝基甲苯混合物的分离研究

通过精馏试验 ,摸索了分离 6 氯 2 硝基甲苯混合物的过程参数。精馏柱采用 2 6mm的玻璃柱 ,内装高效不锈钢三角丝填料 ,填料高度为 90 0mm ,理论板数为 2 7块。实验结果表明 ,通过双塔精馏 ,可获得纯度大于 96%的 6 氯 2

2-氟-6-氯甲苯氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈初探

以 2 氟 6 氯甲苯 (CFT)为原料 ,采用氨氧化法一步制得了 2 氟 6 氯苯腈 通过实验筛选到以钒、磷为主要成分的 5组分F5 2号催化剂 使用该催化剂进行 2 氟 6 氯甲苯氨氧化反应的最佳工艺条件 :温度为 3 80℃ ,反应物摩尔比n(CFT)∶n(NH3)∶n(空气 ) =1∶6∶2 5 在此条件下 ,2 氟 6 氯甲苯的转化率为 98.99% ,2 氟 6 氯苯腈的产率 (摩尔 )为 71.47% ,选择性为 72 .2 0 % .经气相色谱分析 ,产品纯度高于 99%

2-氯-6-氟甲苯的合成研究

研究了 2 氯 6 氟甲苯的合成。以铁粉为还原剂 ,在 10 0℃回流的情况下 ,于氯化亚铁水溶液中将原料 2 氯 6 硝基甲苯还原成 2 氯 6 氯基甲苯 ,根据Balz schieman反应 ,再由2 氯 6 氨基甲苯在工业乙醇溶液中重氮化生成氟硼酸重氮盐 ,最后氟硼酸重氮盐于 14 0℃分解得到产物 2 氯 6 氟甲苯 ,总收率为 6 7 98%。产品经气相色谱检测 ,纯度为 99 2 %。

2-溴-6-氟甲苯的合成

2-溴-6-氟甲苯是重要的医药中间体,以2-氨基-6-硝基甲苯为原料经加特曼重氮盐取代、还原和希曼反应制得2-溴-6-氟甲苯,目标产品的收率为51.8%。研究了工艺条件对每步反应的影响,中间产品和目标产品的结构经IR、MS、1HNMR得到确证。

2-溴-6-氟甲苯衍生物的合成

以2-溴-6-氟甲苯为原料,经溴化反应和氧化反应分别合成了2-溴-6-氟溴苄和2-溴-6-氟苯甲酸。再以2-溴-6-氟溴苄为原料,经水解和Sommlet反应分别合成了2-溴-6-氟苯甲醇和2-溴-6-氟苯甲醛,并对各工艺条件进行了优化。结果表明,以HBr/H2O2为溴化试剂,2-溴-6-氟溴苄收率为90.3%;以乙醇为溶剂,2-溴-6-氟苯甲醇收率为92.8%;以KMnO4作为氧化剂,2-溴-6-氟苯甲酸收率为58.2%;当n(2-溴-6-氟溴苄)∶n(六亚甲基四胺)=1∶1.3时,2-溴-6-氟苯甲醛收率为79.0%。各产物结构经红外、核磁共振等技术得到了确证。

水合肼还原2,6-二硝基甲苯的研究

将FeCl3溶液快速滴加至NaOH溶液中,制备了FeO(OH)催化剂,用于催化水合肼还原2,6-二硝基甲苯,得到2-氨基-6-硝基甲苯和2,6-二氨基甲苯。结果表明,水合肼与2,6-二硝基甲苯的摩尔比为1.6:1,反应40 min时,2-氨基-6-硝基甲苯的收率可达94%;水合肼与2,6-二硝基甲苯的摩尔比为3.1:1,反应50 min时,2,6-二氨基甲苯的收率可接近100%。

2-氨基-3-硝基-6-(4-氟苄基氨基)吡啶(ANFP)合成研究

以2,6-二氯-3-硝基吡啶为起始原料,在合成2-氨基-3-硝基-6-氯吡啶(AFP)时,反应时间在10 h、反应温度在26℃时原料反应最完全;用AFP合成2-氨基-3-硝基-6-(4-氟苄基氨基)吡啶(ANFP)时,用10倍水、1.2倍对氟苄胺、1.1倍三乙胺,原料反应最完全,同时又能保证溶剂的绿色化减少污染.

2—氯—6—氟甲苯的合成

2—氯—6—氟甲苯是一种重要的精细化工中间体，广泛地用于医药、农药、杀菌剂、杀虫剂、除草剂、染料、颜料及其它化工产品的合成。现介绍采用重氮盐分解法合成2—氯6—氟甲苯的工艺。

催化加氢合成6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并口恶嗪-3(4H)-酮

6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并口恶嗪-3(4H)-酮(Ⅱ)是合成除草剂丙炔氟草胺的关键中间体,该文采用雷尼镍催化加氢还原7-氟-6-硝基-2H-1,4-苯并口恶嗪-3(4H)-酮(Ⅰ)高收率的制得了目标化合物Ⅱ,确定了最佳合成工艺条件:反应温度80℃,反应时间5 h,催化剂用量为原料质量的5%,氢气压力6 MPa,产品的收率95.2%,质量分数98.5%,溶剂和催化剂循环使用5次,对收率和产品质量分数无影响。产品结构经元素分析、红外光谱、核磁共振确证。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成三氟甲基硝基苯

以固体超强酸S2O82-/TiO2-ZrO2为催化剂,浓硝酸为硝化剂对三氟甲苯进行硝化,考察催化剂的制备条件对催化活性的影响,以及反应时间、催化剂用量等因素对硝化反应的影响.结果表明:将TiO2-ZrO2用0.75 mol/L(NH4)2S2O8溶液浸泡12 h,并在600℃条件下焙烧3 h,可得到较高的催化活性;当固体超强酸催化剂S2O82-/TiO2-ZrO2用量为三氟甲苯质量的15%,反应4 h,三氟甲苯的转化率可达68.7%以上;催化剂具有较好的重复使用性能.

2-溴-4-氟甲苯合成的实验研究

介绍了2-溴-4-氟甲苯的合成方法。通过实验,找到了最佳合成路线及实验数据,完成了小试和中试生产过 程,现在该路线已用于工业化大生产。

GC/MS和NMR分析5-氟-2-硝基苯乙醚还原反应的副产物

采用GC-MS分析5-氟-2-硝基苯乙醚的还原反应产物.在30.0 m×250μm ZB-5MS毛细管柱上,载气为He气,流量为0.8 mL/min,起始柱温120℃维持3 min,以20℃/min的速率升至260℃并维持10 min,气化室温度270℃的条件下,5-氟-2-硝基苯乙醚还原的多种产物获得良好分离.通过对相应质谱图的解析,共鉴定出包括主产物在内的6种主要反应产物.经柱色谱分离提纯得到其中主要副产物,结合1H-NMR确证该产物为未见报道过的副产物4-氟-2-氯-6-乙氧基苯胺.

1-(2-硝基-1-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇的合成

目的合成乏氧显像剂FMISO的前体1-(2-硝基-1-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)。方法以甘油为原料,通过酯化、羟基保护以及亲核取代反应合成目标化合物。结果与结论目标化合物的总收率为29%,结构经1H-NMR、13C-NMR、MS确证,本法生产成本低,收率较高。

2,4,6-三硝基-1,3,5-三羟基苯的新制备方法

为降低2,4,6-三硝基-1,3,5-三羟基苯(TNPG)在生产过程中对环境造成的危害并探究其高效且低污染的规模化生产工艺,本文以3,5-二甲氧基氟苯为原料,通过硝酸钾-浓硫酸组成的硝化体系进行硝化。在冰水淬灭硝化反应时氟原子被水解,得到中间体3,5-二甲氧基-2,4,6-三硝基苯酚(2),用冰乙酸溶解中间体2,再用氢溴酸脱甲基得到目标化合物TNPG,总收率96.13%。对该反应进行公斤级规模放大,发现重现性较好。采用核磁共振(NMR)、X-射线单晶衍射分析(XRD)和元素分析(EA)等方法对TNPG进行结构表征,利用差示扫描量热(DSC)和热重(TG)方法研究TNPG的热分解过程,结果表明:TNPG在157.11℃出现吸热峰,在171.60℃和191.63℃处出现放热峰。该合成方法简洁且收率较高,在温度为-173.15℃时,6TNPG·4H_(2)O单晶密度为1.9389 g/cm^(3),属trigonal晶系,P-3c1空间群。

2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的合成工艺研究

以间氟三氟甲苯为原料,采用邻位锂化法合成了2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯。通过单因素试验确定了反应的工艺条件。优化后的反应条件为:锂化反应以n-BuLi作为反应的碱,锂化反应温度-50℃,n(间氟三氟甲苯)∶n(n-BuLi)=1∶1;酰氯化反应温度-30℃,n(间氟三氟甲苯)∶n(SO2Cl2)=1.0∶1.2。经优化后,反应收率为86.8%,气相色谱检测产品含量为98.2%。该方法具有收率高、操作简单的特点,适合于工业生产。