技术领域
本发明涉及麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的合成方法。更具体地说，本发明涉及一种适于工业化的麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的合成方法。
背景技术
2，5-二氯苯酚是重要的有机中间体，是安息香酸系除草剂-麦草畏的关键中间体，也可用于合成氮肥增效剂、皮革防霉剂及DP防霉剂等化学品。
目前制备2，5-二氯苯酚的方法，主要有1，2，4-三氯苯水解法和2，5-二氯苯胺重氮水解法。但1，2，4-三氯苯水解法需要通过高温高压水解制得，制备过程中会使用到大量的酸和碱，产生大量的工业三废，且产物为同分异构体的混合物，后续不易分离提纯，工业成本高。2，5-二氯苯胺重氮水解法会用到大量硫酸和亚硝酸盐，对设备腐蚀严重，能耗高，难以回收利用和处理，污染环境，另外底物2，5-二氯苯胺的制备过程涉及到硝化反应，大量硫酸和亚硝酸盐的使用不但对设备提出了更高的要求，也加剧了对环境的危害。
为了解决这种缺陷，现有技术报道了以1，4-二氯苯为原料通过催化氧化制备2，5-二氯苯酚的方法，其具体反应路线为：
其中，专利CN 1329357C公开了以1，4-二氯苯为原料通过催化氧化的方法制备2，5-二氯苯酚的方法，采用杂多酸、杂多酸盐或其负载型为催化剂，其反应线路短，操作简单，几乎对环境无污染，但是催化效果不理想，催化剂回收困难。Fujimoto，Kazuo等在Tetrahedron，vol.52，nb.11，1996和Meunier 等在Canadian Journal of Chemistry，vol.79，nb.7，2001分别报道了由1，4-二氯苯经过电化学氧化、光催化氧化制备得到2，5-二氯苯酚，但产物产率很低，不易工业化生产。
发明内容
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，在2，5-二氯苯酚的一步合成制备工艺中，通过将合适比例底物1，4-二氯苯和氧化剂配制而成的溶液，通过逐步流加的方式加入到反应预混液中可有效避免副产物的生成，提高反应效率和产物收率。基于这种发现，完成了本发明。
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是通过麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，提高原料转化率，降低副产物的生成，以便获得效率更高、具有工业化前景的合成制备方法
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，首先将适量的稳定剂、催化剂和溶剂在不高于30℃的温度条件下进行混合均匀得预混液，然后向所述预混液中逐步滴加包括底物和氧化剂的流加液进行合成反应，滴加时间为3～5h，合成反应的搅拌速度为150～300转/分。其中流加液滴加的速度要进行适当控制，若滴加速度过短，2h就滴加结束的话，会降低底物的转化效率，若滴加速度过长，控制在8h滴加结束的话，会导致副产物较多，不利于后期的分离纯化；
其中，所述预混液包括1/500～1/300重量份的稳定剂、1/500～1/50重量份的催化剂以及1～5重量份的溶剂，所述预混液在400～600转/分的较强转速下搅拌30～80min，以保证稳定剂的充分溶解，从而有利于后续的合成反应的进行；
其中，所述流加液由1重量份的底物1，4-二氯苯、1/10～2重量份的氧化剂以及2～4重量份的溶剂在20～30℃条件下搅拌0.5～1h制备得到；
优选的是，其中，通过滴加乙酸使所述合成反应的pH维持在1～3，合成反应釜连接有在线pH检测装置，当在合成反应过程中pH高于3时，酸泵 启动，进行补加乙酸以使合成反应的pH维持在1～3。
优选的是，其中，所述稳定剂包括由20～60％的磷酸和40～80％的焦磷酸组成的混合物，其中磷酸和焦磷酸的混合比例之和为100％，使用一定配比的磷酸和焦磷酸混合物可有效提高反应体系的稳定性和反应效率，若合成反应体系中仅加入单一的磷酸或焦磷酸，则稳定效果持续的时间明显下降。
优选的是，其中所述氧化剂选自H2O2、过氧乙酸、叔丁基过氧化氢、过氧甲酸、过氧丙酸中的任意一种。
优选的是，其中，所述氧化剂为质量分数为35～40％的过氧乙酸，过氧乙酸是过氧有机酸中结构简单，合成容易，相对稳定性较好的高活性的强氧化性物质，氧化能力高于过氧化氢且适用于工业化生产，在本发明所述的合成反应中，其质量分数有一定的要求。若过氧乙酸的质量分数过低，有机合成反应体系中引入过多的水，会影响催化转化效率和得率，且产物中含有过多的水也不利于后期的分离纯化，若过氧乙酸的质量分数过高，当其质量分数为45％时就会具有爆炸性，增加运输过程中的成本和危险性。
优选的是，其中，所述溶剂选自甲酸、乙酸、丙酸、草酸、乙酸酐、丙酸酐、四氢呋喃中的任意一种或两种以上的物质。
优选的是，其中，所述催化剂选自VO、VO2、V2O3、V2O5、V6O13、乙酰丙酮氧钒、偏钒酸盐(MVO3)、正钒酸盐(M3VO4)、焦钒酸盐(M4V2O7)、硝酸钒、硫酸氧钒，或其负载型催化剂中的任意一种，其中，M是选自Bi、Ca、Cd、Cr、Co、Cu、Fe、Pb、Mg、Mn、Mo、Ni、K、Ag、Na、Sn、Zn、NH4+中的任意一种。
优选的是，其中，所述负载型催化剂是通过浸渍法、共沉淀法、离子交换法、混合法、原位合成法中的任意一种将所述催化剂负载于载体上。
优选的是，其中，所述载体选自分子筛、硅藻土、MCM-41、SBA-15、SiO2、离子交换树脂、活性炭中的任意一种。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)将合成反应所需的稳定剂、催化剂和溶剂在不高于30℃的温度、较强搅拌速度下进行预混，促进了稳定剂的充分溶解，保证了后续合成反应的效率；
(2)将包括底物和氧化剂的流加液逐步滴加进入所述预混液中，降低了 底物抑制效应，提高了底物的转化率，从而提高了产物的得率；
(3)稳定剂磷酸和焦磷酸混合物的使用，有效提高了反应体系的稳定性，降低了副产物的的生成；
(4)在合成反应中pH控制在1～3范围内，有效保证了合成反应的顺利高效进行，同时避免了副产物的生成，提高了催化效率和反应得率；
(5)本发明方法可控性高，不但提高了底物的利用效率和产物的收率，且有效保证了各生产批次间产物收率的稳定性，成本低，利于工业化生产。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
<实例1>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/500重量份的稳定剂、1/500重量份的VO2以及3重量份的甲酸，在30℃的温度条件下，以400转/分的转速搅拌30min，得预混液，其中稳定剂包括由20％的磷酸和80％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、1/10重量份的氧化剂以及3重量份的甲酸在20℃条件下搅拌0.5h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢，滴加时间为3h，合成反应的搅拌速度为150转/分，合成反应的pH维持在1±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为76.43％。
<实例2>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/300重量份的稳定剂、1/50重量份的V6O13以及5重量份的乙酸 酐，在25℃的温度条件下，以600转/分的转速搅拌80min，得预混液，其中稳定剂包括由60％的磷酸和40％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、2重量份的氧化剂以及4重量份的乙酸酐在30℃条件下搅拌1h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为过氧甲酸，滴加时间为5h，合成反应的搅拌速度为300转/分，合成反应的pH维持在3±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为77.43％。
<实例3>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/400重量份的稳定剂、1/100重量份的乙酰丙酮氧钒以及3重量份的四氢呋喃，在28℃的温度条件下，以500转/分的转速搅拌60min，得预混液，其中稳定剂包括由50％的磷酸和50％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、1重量份的氧化剂以及2.7重量份的四氢呋喃在25℃条件下搅拌0.6h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为36％的过氧乙酸，滴加时间为4.5h，合成反应的搅拌速度为250转/分，合成反应的pH维持在2±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为79.84％。
<实例4>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/450重量份的稳定剂、1/350重量份的Mg4V2O7以及2.3重量份的由40wt％草酸和60wt％乙酸组成的混合物，在17℃的温度条件下，以440转/分的转速搅拌70min，得预混液，其中稳定剂包括由47％的磷酸和53％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、1/2重量份的氧化剂以及3.2重量份的由40wt％草酸和60wt％乙酸组成的混合物在22℃条件下搅拌0.9h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为39％的过氧乙酸，滴加时间为3.9h，合成反应的搅拌速度为220转/分，合成 反应的pH维持在1.5±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为78.19％。
<实例5>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/410重量份的稳定剂、1/300重量份的ZnVO3以及2.4重量份的乙酸，在23℃的温度条件下，以560转/分的转速搅拌40min，得预混液，其中稳定剂包括由30％的磷酸和70％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、1.2重量份的氧化剂以及2.9重量份的乙酸在27℃条件下搅拌0.7h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为37％的过氧乙酸，滴加时间为4.2h，合成反应的搅拌速度为180转/分，合成反应的pH维持在2.5±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为77.82％。
<实例6>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/430重量份的稳定剂、1/450重量份的经浸渍法负载于硅藻土上的硝酸钒以及3.5重量份的丙酸酐，在20℃的温度条件下，以550转/分的转速搅拌50min，得预混液，其中稳定剂包括由55％的磷酸和45％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、1.4重量份的氧化剂以及3.3重量份的丙酸酐在28℃条件下搅拌0.8h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为H2O2，滴加时间为4.1h，合成反应的搅拌速度为210转/分，合成反应的pH维持在1.8±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为79.68％。
<实例7>
一种麦草畏关键中间体2，5-二氯苯酚的工业合成方法，其步骤为：
首先将1/440重量份的稳定剂、1/200重量份的经混合法负载于活性炭 上的硫酸氧钒以及5重量份的丙酸，在22℃的温度条件下，以580转/分的转速搅拌45min，得预混液，其中稳定剂包括由39％的磷酸和61％的焦磷酸组成的混合物；
然后将1重量份的底物1，4-二氯苯、1/2重量份的氧化剂以及3重量份的丙酸在22℃条件下搅拌0.6h混合均匀得到的流加液逐步滴加进所述预混液进行合成反应，其中，所述氧化剂为过氧丙酸，滴加时间为3h，合成反应的搅拌速度为200转/分，合成反应的pH维持在2.4±0.05；
最后将合成反应得到的产物进行分离纯化，并回收底物1，4-二氯苯，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为79.21％。
为了说明本发明的效果，发明人提供比较实验如下：
<比较例1>
将混合均匀的底物1，4-二氯苯、过氧甲酸以及乙酸酐一次性直接加入到预混液中，其余参数与实例2中的完全相同，工艺过程也完全相同，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为64.39％。
<比较例2>
在合成反应时，流加液的滴加时间为1h，其余参数与实例3中的完全相同，工艺过程也完全相同，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为68.92％。
<比较例3>
在合成反应时，流加液的滴加时间为7h，其余参数与实例3中的完全相同，工艺过程也完全相同，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为71.54％，且合成反应溶液经气相色谱仪进行检测，其杂质的峰面积比例增加了27％以上。
<比较例4>
在合成反应过程中，不对其pH进行控制，其余参数与实例4中的完全相同，工艺过程也完全相同，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为66.78％，且合成反应溶液经气相色谱仪进行检测，其杂质的峰面积比例增大了13％以上。
<比较例5>
在预混液的配制过程中，添加的稳定剂为单一物质磷酸或焦磷酸，其余参数与实例5中的完全相同，工艺过程也完全相同，添加的稳定剂为单一物质磷酸时，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为72.47％；添加的稳定剂为单一物质焦磷酸时，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为71.26％。
<比较例6>
在预混液的配制过程中，添加的氧化物为25％的过氧乙酸，其余参数与实例5中的完全相同，工艺过程也完全相同，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率为69.53％。
从上述各实例和对比例能够看出，实例中由于将包括底物和催化剂的流加液逐步滴加进入所述预混液中，降低了底物抑制效应，提高了催化效率和底物的转化率，从而提高了产物的得率，且流加液的流加速度要控制在一定范围内。
比较例1与实例相比，比较例将底物和氧化剂一次性加入到反应体系中，由于底物的抑制效应，且底物及催化剂没有得到充分的利用，最终得到的2，5-二氯苯酚(扣除回收原料)的收率降低了16.8％。
比较例2和比较例3与实例相比，流加液的滴加时间需要控制在一定范围内，若滴加速度过短，如比较例2中1h就滴加结束的话，会降低底物的转化效率及产物的得率，若滴加速度过长，如比较例2中的滴加时间控制在7h，会导致副产物较多，产物得率下降，且不利于后期的分离纯化。
比较例4和实例相比，在合成反应过程中没有对pH进行控制，产物的得率降低，这说明将反应的pH控制在较低的范围内，有利于合成反应的继续进行，但pH也不能太低，这会对后期的分离纯化造成一定压力，增加生产成本。
比较例5和实例相比，预混液中的稳定剂仅使用单一稳定剂时，产物的得率有一定程度的下降，这说明复合稳定剂比单一稳定剂的稳定效果更好。
比较例6和实例相比，对比例采用25％的过氧乙酸作为氧化剂，实例5采用37％的过氧乙酸作为氧化剂，过多的水的引入影响了反应的催化转化效率和得率。
可见，本发明将包括底物和氧化剂的流加液逐步滴加进入所述预混液中，降低了底物抑制效应，提高了反应效率和底物的转化率，从而提高了产物的得率；
此外，将合成反应所需的稳定剂、催化剂和溶剂在不高于30℃的温度、较强搅拌速度下进行预混，促进了稳定剂的充分溶解，保证了后续合成反应的效率；
此外，合成反应中pH控制在1～3范围内，有效保证了合成反应的顺利高效进行，且避免了副产物的生成，提高了催化效率和反应得率；
此外，稳定剂磷酸和焦磷酸混合物的使用，有效提高了反应体系的稳定性，降低了副产物的的生成；
此外，本发明方法可控性高，不但提高了底物的利用效率和产物的收率，且有效保证了各生产批次间产物收率的稳定性，成本低，利于工业化生产。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的具体实施方式。