二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法
【專利摘要】本發明涉及一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，讓二氯苯腈和氟化鉀交替過量一倍的投料方法，既能保證反應完全，又能得到較純的二氟苯腈。以往的反應一般氟化鉀摩爾量需要過量50％左右，而用該發明的操作步驟，從較長周期投料來看，只需過量5％左右，這樣大大降低了氟化鉀的使用量。
【專利說明】 二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于精細化工合成領域，涉及一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法。
【背景技術】
[0002]二氟苯腈由二氯苯腈和氟化鉀反應得到，為了使反應完全，必須有一方過量，為了得到比較純的二氟苯腈，通常使氟化鉀過量。但氟化鉀價格很高，大大過量勢必造成成本投入太大。因此需要開發一種既能保證反應完全，又能得到較純的二氟苯腈，且大大降低成本的投入的方法。
[0003]據檢索，發現如下專利文獻，具體公開內容如下:
[0004]1、CN103539699A—種3，4_ 二氟苯腈的合成工藝，其特征在于，包括如下步驟:1)在帶回流分水裝置的反應釜中，加入3，4_ 二氯苯甲腈、無水非質子極性溶劑和帶水劑，力口熱升溫至90?120°C回流分水，分水I?2小時，至無水分出；2)向反應釜中加入氟化鉀和催化劑，升溫至130?150°C，回流分水反應2?3小時，得到中間體3-氯-4氟苯腈；3)繼續升溫至180?200°C，反應5?6小時，反應完成；4)將得到的反應液用甲苯稀釋后減壓抽濾，濾餅用甲苯洗滌；5)將抽濾后得到的溶液轉至精餾釜中進行減壓精餾，減壓真空度為0.08?0.1MPa，精餾釜釜底溫度為110?150°C，收集塔頂溫度為95?105°C的餾分，即為所述3，4-二氟苯腈；6)減壓精餾完成后，將精餾釜內溶液轉移至步驟I)中的反應釜中進行后續合成使用。
[0005]2、CN 10370907認一種3，4-二氟苯腈的制備方法，其特征在于方法包括如下步驟:(I) I, 2- 二氟苯與三氯乙酰氯在路易斯酸催化劑存在下于O?40°C下反應，合成
3,4- 二氟-(α，α , α - 二氯乙酰)苯；(2) 3, 4_ 二氟-(α，α , α - 二氯乙酰)苯與氨氣在10?60°C下反應，得到3，4- 二氟苯甲酰胺；(3) 3，4- 二氟苯甲酰胺與含鹵脫水試劑和催化劑于30?80°C下反應，即得。
[0006]3、CN 1962623 一種2，4_ 二氟苯腈的制備工藝，其特征在于它是以烷基苯為反應溶劑，以碘化亞銅、碘化鉀和N，N’ - 二甲基乙二胺為組合催化劑，2，4- 二氟溴苯和氰化鈉在氮氣保護下在100?150°C反應20?48小時，隨后過濾，濾液減壓分餾得到2，4- 二氟苯腈；2，4_ 二氟溴苯和化鈉的摩爾當量比例為1: 1.0?2.0;碘化亞銅的用量為2，4_ 二氟溴苯的5?30%摩爾當量；碘化鉀的用量為碘化亞銅的1.5?3摩爾當量；N，N’_ 二甲基乙二胺的用量為2，4-二氟溴苯的I?1.5摩爾當量。
[0007]上述專利文獻公開的技術方案與本申請差別較大，目的不同，實現的方案不同，獲得的效果不同。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種生產成本低、產品純度高、操作簡單的二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法。
[0009]本發明實現目的的技術方案如下:
[0010]本發明取得的優點和有益效果是:
[0011]本發明提供一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，讓二氯苯腈和氟化鉀交替過量一倍的投料方法，既能保證反應完全，又能得到較純的二氟苯腈。以往的反應一般氟化鉀摩爾量需要過量50%左右，而用該發明的操作步驟，從較長周期投料來看，只需過量5%左右，這樣大大降低了氟化鉀的使用量。
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。
[0013]以下所有的氟化鉀均改為干燥氟化鉀。
[0014]實施例1
[0015]一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，讓二氯苯腈和氟化鉀交替過量一倍的投料方法，既能保證反應完全，又能得到較純的二氟苯腈，以下氟化反應是在160-170度，反應完后，降溫至40-50度后再過濾。
[0016]⑴首先加入催化劑、溶劑DMF、二氯苯腈、氟化鉀和阻聚劑，讓二氯苯腈摩爾比過量一倍，此時氟化鉀能反應完全，而二氯苯腈剩余投入量的一半，同時生成了氯化鉀固體，通過過濾的方法除去；濾液為二氯苯腈和二氟苯腈的混合液；
[0017]其中:溶劑與二氯苯腈的質量比為2:1，催化劑與二氯苯腈的質量比為1:20 ;所用溶劑為DMF，催化劑為季銨鹽。
[0018]⑵再在濾液中投入比理論用量多一倍的氟化鉀，此時二氯苯腈能反應完全，氟化鉀剩余一半，固體為氯化鉀和氟化鉀的混合物，用過濾的方法將固體回收，濾液中只有二氟苯腈，裝入收集罐，待收集到一定量后去集中提純處理；
[0019]⑶將步驟⑵過濾出來的固體投入反應罐內，重復步驟⑴、(2)、(3)，然后以此類推，重復操作；
[0020]⑷最終的二氟苯腈成品用精餾的方法進行提純。精餾的條件:真空度在-0.09MPa以上，先將溶劑脫除然后再采成品。
[0021]實施例2
[0022]一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，讓二氯苯腈和氟化鉀交替過量一倍的投料方法，既能保證反應完全，又能得到較純的二氟苯腈。以下氟化反應是在160-170度，反應完后，降溫至40-50度后再過濾；
[0023]⑴首先加入催化劑、溶劑DMF、二氯苯腈、氟化鉀和阻聚劑，讓氟化鉀摩爾比過量一倍，此時二氯苯腈能反應完全，而氟化鉀剩余投入量的一半，同時生成了氯化鉀固體；過濾，濾液收集，準備去精餾；
[0024]⑵再收集固體，再加入催化劑、溶劑DMF、二氯苯腈、和阻聚劑，此時二氯苯腈摩爾比過量一倍，氟化鉀能反應完全，二氯苯腈剩余投入量的一半，同時生成了氯化鉀固體，通過過濾的方法除去；濾液為二氯苯腈和二氟苯腈的混合液；
[0025]⑶再在濾液中投入比理論用量多一倍的氟化鉀，重復步驟⑴、⑵。
[0026]⑷最終的二氟苯腈成品用精餾的方法進行提純。精餾的條件:真空度在-0.09MPa以上，先將溶劑脫除然后再采成品。
[0027]實施例結果:
[0028]通常的方法中，干燥氟化鉀的量需過量30%為佳，而用此種交替過量投料的方法，每個操作周期(10個循環)只需過量5%左右，大大降低了干燥氟化鉀的用量。
[0029]實施例3
[0030]一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，步驟如下:
[0031]⑴第一次投料時，10g 二氯苯腈，135g干燥氟化鉀，200gDMF，5g催化劑和0.5g阻聚劑，在165度下反應4小時，降溫至45度，過濾，將濾液放入二氟苯腈收集罐，保留固體；
[0032]⑵在濾液中投入200g 二氯苯腈，同樣的反應溫度和反應時間，然后降溫至45度過濾，濾掉濾渣，保留濾液。
[0033]⑶再濾液中加入和第一次投料量相同的干燥氟化鉀、催化劑和阻聚劑，同樣的反應溫度和反應時間，然后降溫過濾，將濾液放入二氟苯腈收集罐，保留固體，如此重復操作。
[0034]規定投一次二氯苯腈，反應，降溫，過濾，然后再投一次干燥氟化鉀、催化劑和阻聚劑為交替過量投料一次。(第一次投料時，二氯苯腈，干燥氟化鉀、催化劑和阻聚劑是一起投入的，此后的投料才會交替開)
[0035]在交替過量投料10次的時候料液中二氟苯腈的含量在85%左右，而再重復交替過量的操作二氟苯腈的含量會持續降低。因此，一般取投料8-10次為一個操作周期。這批料過濾掉固體后去精餾提純。
【權利要求】
1.一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，其特征在于:二氯苯腈和氟化鉀交替過量一倍的投料方法。
2.根據權利要求1所述的一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，其特征在于:當二氯苯腈過量一倍時，操作步驟如下: ⑴首先加入催化劑、溶劑DMF、二氯苯腈、氟化鉀和阻聚劑，讓二氯苯腈摩爾比過量一倍，此時氟化鉀能反應完全，而二氯苯腈剩余投入量的一半，同時生成了氯化鉀固體，通過過濾的方法除去；濾液為二氯苯腈和二氟苯腈的混合液； 其中:溶劑與二氯苯腈的質量比為2:1，催化劑與二氯苯腈的質量比為1:20 ;所用溶劑為DMF，催化劑為季銨鹽。 ⑵再在濾液中投入比理論用量多一倍的氟化鉀，此時二氯苯腈能反應完全，氟化鉀剩余一半，固體為氯化鉀和氟化鉀的混合物，用過濾的方法將固體回收，濾液中只有二氟苯腈，裝入收集罐，待收集到一定量后去集中提純處理； ⑶將步驟⑵過濾出來的固體投入反應罐內，重復步驟⑴、⑵、⑶，然后以此類推，重復操作。
3.根據權利要求1所述的一種二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，其特征在于:當氟化鉀過量一倍時，操作步驟如下: ⑴首先加入催化劑、溶劑DMF、二氯苯腈、氟化鉀和阻聚劑，讓氟化鉀摩爾比過量一倍，此時二氯苯腈能反應完全，而氟化鉀剩余投入量的一半，同時生成了氯化鉀固體；過濾，濾液收集，準備去精餾； ⑵再收集固體，再加入催化劑、溶劑DMF、二氯苯腈、和阻聚劑，此時二氯苯腈摩爾比過量一倍，氟化鉀能反應完全，二氯苯腈剩余投入量的一半，同時生成了氯化鉀固體，通過過濾的方法除去；濾液為二氯苯腈和二氟苯腈的混合液； ⑶再在濾液中投入比理論用量多一倍的氟化鉀，重復步驟⑴、⑵。
4.根據權利要求2或3所述的二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，其特征在于:所述溶劑與二氯苯腈的質量比為2:1。
5.根據權利要求2或3所述的二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，其特征在于:所述催化劑與二氯苯腈的質量比為1:20。
6.根據權利要求2或3所述的二氟苯腈生產中降低催化劑用量的方法，其特征在于:所述溶劑為DMF。
【文檔編號】C07C253/30GK104387289SQ201410597025
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】劉國平, 趙娜, 常娜, 劉乾威, 李維魏 申請人:天津河清化學工業有限公司