一种2，6-二氯氟苯的制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是2，6-二氯氟苯(2，6-dichlorofluorobenzene)的合成方法。
背景技术
2，6-二氯氟苯，其分子式为C6H3Cl2F，其结构式如S-1所示，纯品为白色晶体，熔点37～40℃，沸点168～169℃，是一种重要的精细化工中间体，主要用于合成氟喹诺酮类药物及农药。
综合文献报道，目前2，6-二氯氟苯的制备采用以下方法：1、以2，6-二氯苯胺为原料，经重氮化氟代反应，得2，6-二氯氟苯，收率为80％左右；2、以2-氟-3-氯硝基苯为原料，经还原、重氮化氯代，得到2，6-二氯氟苯，两步收率为60％左右；3、3-氯-4-氟苯胺和2，6-二氯氟苯联产法，如申请号为CN03150688.7，公开号为CN1515542的中国专利所述，收率未公开。采用上述方法制备2，6-二氯氟苯，存在着工艺过程复杂，工艺条件难控制，产品收率低或生产成本高等问题，均有待解决。
2，3，4-三氟硝基苯是合成氧氟沙星的重要中间体，合成该化合物的一条路线是由2，6-二氯氟苯经硝化、氟化得到目标产物，其中硝化这一步将产生副产物3，5-二氯-4-氟硝基苯，目前，该副产物3，5-二氯-4-氟硝基苯因没有得到有效利用而常成为废料，有时甚至产生污染，开发其有价值的利用途径具有重要的意义。而以3，5-二氯-4-氟硝基苯为原料，还原制备3，5-二氯-4-氟苯胺，已有简便易行的工艺可实现；例如：首先以3，5-二氯-4-氟硝基苯为原料，经铁粉还原或者催化加氢制得3，5-二氯-4-氟苯胺。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、收率高、成本低的2，6-二氯氟苯的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种2，6-二氯氟苯的制备方法：以3，5-二氯-4-氟苯胺为原料，制成重氮盐后；在还原剂存在条件下，经重氮基氢置换得到2，6-二氯氟苯。
作为本发明的2，6-二氯氟苯的制备方法的改进，包括以下步骤：
1)、以3，5-二氯-4-氟苯胺为原料，与无机酸进行反应，得含铵盐的溶液；无机酸与3，5-二氯-4-氟苯胺的摩尔比为1.0～5.0∶1，反应时间为0.5～1h，反应温度为室温；
2)、将步骤1)所得的含铵盐的溶液与亚硝酸盐水溶液进行反应，反应温度为-5～5℃，至反应产物使淀粉碘化钾试纸变蓝色时终止反应，得含重氮盐的溶液；亚硝酸盐与3，5-二氯-4-氟苯胺的摩尔比为1.0～2.0∶1；
3)、将还原剂滴加入步骤2)所得的含重氮盐的溶液中，于10～70℃的温度反应2～5h，还原剂与3，5-二氯-4-氟苯胺的摩尔比为1.5～3.0∶1；
4)、将步骤3)所得的反应液经分液、水洗、水蒸气蒸馏，得产物2，6-二氯氟苯。
作为本发明的2，6-二氯氟苯的制备方法的进一步改进：步骤1)中的无机酸为质量浓度为10％～30％的稀硫酸或质量浓度为10％～20％的稀盐酸；步骤2)中的亚硝酸盐为亚硝酸钠。
作为本发明的2，6-二氯氟苯的制备方法的一种改进：步骤3)中的还原剂选用乙酸乙酯；那么，步骤4)为：将步骤3)所得的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏(目的是为了除去乙酸乙酯及其他低沸物，其他低沸物指的是反应生成的乙醇、乙醛及乙酸，一般减压至100kPa以下即可)，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯。
作为本发明的2，6-二氯氟苯的制备方法的另一种改进：步骤3)中的还原剂选用硼氢化钠水溶液或硼氢化钾水溶液；那么，步骤3)为：先调节步骤2)所得的含重氮盐的溶液至碱性，例如用氢氧化钠溶液调节步骤2)的所得物pH＝8～10；然后再加入硼氢化钠水溶液或硼氢化钾水溶液进行反应；步骤4)为：将步骤3)所得的反应液经分液除去水层，油层用水洗涤至中性，再经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯。
本发明制备2，6-二氯氟苯的反应方程式如下：
在本发明中，反应结束后，收集液态反应产物，分出下层油相，水洗至中性，水蒸气蒸馏得2，6-二氯氟苯。
本发明的2，6-二氯氟苯的制备方法，具有如下优点：
1、本发明所用原料3，5-二氯-4氟苯胺来源于2，3，4-三氟硝基苯生产中的副产物3，5-二氯-4-氟硝基苯，因此本发明一方面可以解决2，3，4-三氟硝基苯生产中的副产物的综合利用问题，另一方面也提供了制备2，6-二氯氟苯的新工艺路线。
因此，本发明具有来源广泛、成本低等特点，还充分体现了变废为宝地特性，属于绿色环保的生产路线。
2、与合成2，6-二氯氟苯常规工艺的原料2，6-二氯苯胺相比，本发明所采用的原料3，5-二氯-4-氟苯胺在苯环上已有氟原子取代，可省去置换氟化的反应步骤；又将生产2，3，4-三氟硝基苯产生的副产物中的氟资源得到了合理的利用。
3、本发明以乙酸乙酯、硼氢化钾等为还原剂，因此具有还原剂来源广泛、价格便宜的优点，还能进一步降低生产成本。
综上所述，本发明以3，5-二氯-4-氟苯胺为原料，经重氮化脱去氨基制备2，6-二氯氟苯，具有生产成本低、资源综合利用、工艺条件易控制的优点。
本发明的产物经GC-MS检测鉴定，确为2，6-二氯氟苯，质谱图如图1所示。
【附图说明】
图1是本发明的2，6-二氯氟苯的质谱图。
【具体实施方式】
实施例1、3，5-二氯-4-氟苯胺的制备方法，以3，5-二氯-4-氟硝基苯为原料，依次进行以下步骤：
(1)将105g 3，5-二氯-4-氟硝基苯溶于200mL乙醇中，搅拌均匀，有较强吸热现象。将铁粉70g和氯化铵150g倒入1L三口烧瓶，加入250mL水进行混合，开始加热，至60℃时开始滴加反应物的乙醇溶液，约90min滴加完毕，此时温度为78℃，待反应液开始回流，温度为94℃，加热保温。
(2)反应2h后，反应液冷却至室温，加入甲苯200mL萃取。抽滤，除去铁泥，滤液用水洗涤，并过滤除去析出的Fe(OH)x沉淀。分液，去除水层，蒸干有机层，得微黄色针状晶体88.3g。收率98.1％，m.p.：100.2～101.3℃。
实施例2、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.7h，反应液(即含铵盐的溶液)温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)将乙酸乙酯3.5g(0.04mol)缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，升温至70℃回流，不断有重氮盐分解生成的氮气以气泡的形式逸出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，上层为酯相、下层为水相。反应3h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏脱去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率85％，经GC分析，纯度为98％。
实施例3、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO44g(0.04mol)加水稀释至20g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.5h，反应液温度降至-5℃；然后滴入含亚硝酸钠1.66g(0.024mol)的水溶液20mL，于-5～0℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)将乙酸乙酯3.5g(0.04mol)缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，升温至70℃回流，不断有重氮盐分解生成的氮气以气泡的形式逸出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，上层为酯相、下层为水相。反应3h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏脱去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率83％，经GC分析，纯度为97％。
实施例4、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应1h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)将乙酸乙酯2.6g(0.03mol)缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，升温至50℃，不断有气泡冒出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，上层为酯相，下层为水相。反应5h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏脱去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率82％，经GC分析，纯度为98％。
实施例5、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.8h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠2.1g(0.03mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)将乙酸乙酯5.3g(0.06mol)缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，升温至70℃回流，不断有气泡冒出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，上层为酯相、下层为水相。反应2h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏脱去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率86％，经GC分析，纯度为99％。
实施例6、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数36％的浓盐酸4g(0.02mol)加水稀释至10g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.7h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)将乙酸乙酯3.5g(0.04mol)缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，升温至70℃回流，不断有重氮盐分解生成的氮气以气泡的形式逸出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，上层为酯相、下层为水相。反应3h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏脱去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率81％，经GC分析，纯度为96％。
实施例7、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数36％的浓盐酸10g(0.10mol)加水稀释至20g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.7h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠2.76g(0.04mol)的水溶液20mL，于0℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)将乙酸乙酯3.5g(0.04mol)缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，升温至10℃，不断有重氮盐分解生成的氮气以气泡的形式逸出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，上层为酯相、下层为水相。反应6h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，酯层用水洗涤至中性，减压蒸馏脱去乙酸乙酯及其他低沸物，所得油状物经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率82％，经GC分析，纯度为96％。
实施例8、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.7h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)用25％NaOH水溶液缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，将pH调为8～10，再加入含NaBH42.3g(0.06mol)的水溶液，加热至50℃，不断有气泡冒出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，油相和水相。反应3h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，油层用水洗涤至中性，经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率82％，经GC分析，纯度为98％。
实施例9、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.7h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)用25％NaOH水溶液缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，将pH调为8～10，再加入含NaBH42.3g(0.06mol)的水溶液，加热至50℃，不断有气泡冒出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，油相和水相。反应3h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，油层用水洗涤至中性，经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率82％，经GC分析，纯度为98％。
实施例10、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应1h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)用25％NaOH水溶液缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，将pH调为8～10，再加入含KBH41.6g(0.03mol)的水溶液，加热至50℃，不断有气泡冒出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，油相和水相。反应2h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，油层用水洗涤至中性，经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率85％，经GC分析，纯度为97％。
实施例11、一种2，6-二氯氟苯的制备方法，以3，5-二氯-4-氟苯胺为起始原料，依次进行以下步骤：
(1)将质量分数98％的浓H2SO46g(0.06mol)加水稀释至30g，加入250mL三口烧瓶中，在冰浴中分批加入3，5-二氯-4-氟苯胺3.6g(0.02mol)，室温下反应0.7h，反应液温度降至0℃；然后滴入含亚硝酸钠1.50g(0.021mol)的水溶液20mL，于0～5℃反应1h后，用淀粉碘化钾试纸检测终点，试纸变蓝色，停止反应。
(2)用25％NaOH水溶液缓慢滴加入上述步骤(1)所制得的含重氮盐的溶液中，将pH调为8～10，再加入含KBH43.2g(0.06mol)的水溶液，加热至50℃，不断有气泡冒出，反应液颜色逐渐加深，分成两相，油相和水相。反应2h后停止加热，自然冷却至室温。
(3)所步骤(2)得到的反应液经分液除去水层，油层用水洗涤至中性，经水蒸气蒸馏，得到产物2，6-二氯氟苯，收率80％，经GC分析，纯度为96％。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。