2-溴4-氟乙酰苯胺的合成工藝研究綜述

尹麗華 姚路路（金凱（遼寧）化工有限公司，遼寧阜新123129）

2-溴4-氟乙酰苯胺的合成工藝研究綜述

尹麗華 姚路路（金凱（遼寧）化工有限公司，遼寧阜新123129）

2-溴-4-氟乙酰苯胺是一種重要的含氟精細化工中間體，在其主要合成方法中，以乙?；?、溴化法工藝最為適合工業化生產：先在溶劑中進行乙?；磻蓪Ψ阴１桨?，再經過與溴素-雙氧水的溴化、氧化溴化反應制得2-溴-4-氟乙酰苯胺粗品，粗品經還原劑處理、重結晶后得到2-溴-4-氟乙酰苯胺成品，因其不含醌類雜質及硫元素，提高了下游產品催化劑的利用率，降低了下游產品的生產成本。

對氟苯胺；溴素；雙氧水；2-溴-4-氟乙酰苯胺；精細化工中間體

2-溴-4-氟乙酰苯胺是一種重要的含氟化工中間體，它除了是磺胺類藥物的原料，可以用作止痛劑、退熱劑外，還可用作合成高效、無毒、低殘留的新型含氟農藥。該類農藥是水稻、蔬菜、水果、甘蔗、玉米等農作物害蟲及蟑螂、白蟻等非農業害蟲的天敵，對人畜比較安全。

1.合成工藝綜述

經檢索，早期的國內外專利、非專利文獻上報道的2-溴-4-氟乙酰苯胺的制備方法較少，隨著2-溴-4-氟乙酰苯胺的應用越來越廣泛，對其研究逐步增多，歸納總結主要有三種方法：一是以對氟苯胺為原料，經溴化、乙?；闹苽浞椒ǖ玫?；二是以2-溴乙酰苯胺為原料，經氟化的制備方法得到；三是以對氟乙酰苯胺為原料，經溴化的制備方法得到。下面分別進行詳述。

1.1 溴化、乙?；?/p>

公開號為01-311056的日本專利中Ishikura Tsukasa Gunji Tomokazu提出了將對氟苯胺經溴素溴化得到溴化產品的方法：以二氯甲烷、氯苯、甲苯等惰性溶劑作反應溶劑，加入含氮的芳香族雜環化合物（如吡啶、喹啉、二甲基吡啶等），采用溴素溴化對氟苯胺，在-10—50℃反應數小時，水洗分離油層，再經精制得到2-溴-4-氟苯胺，產率為77.19%。公開號為WO 031053945 A2的專利中Thompson Mervyn等提出了將溴化產物乙?；姆椒ǎ阂远燃淄闉槿軇?，用2-溴-4-氟苯胺與乙酰氯的二氯甲烷溶液冰浴降溫進行乙?；磻捶蛛x油層，用硫酸鎂干燥過濾，減壓蒸餾除去二氯甲烷，得到2-溴-4-氟乙酰苯胺，產率為49%。

前者以對氟苯胺為原料，以溴素為溴化劑先進行溴化，反應不完全且易得到二溴產物，分離提純比較困難；后者采用乙酰氯進行乙?；?，對2-溴-4-氟苯胺質量要求高不說，后處理步驟繁多且收率過低。

1.2 氟化法

公開號為06-135856的日本專利中，Kikukawa Yasuo提出了N-羥基-N-苯基酰胺類化合物經氟化劑氟化制備含氟酰胺的方法：以N-羥基-N-苯基鄰溴乙酰胺為原料，以DAST（diethylaminosulfur trifluoride）為氟化劑，在二氯甲烷溶液中反應數分鐘，用碳酸氫鈉除去過量的反應物，分離二氯甲烷層，再將二氯甲烷蒸餾出去得到2-溴-4-氟乙酰苯胺，產率為80%。此工藝路線，雖操作簡單，但原料不易得且單步收率較低。

1.3 乙?；?、溴化法

（1）Michael J.S.（J.Org.Chem.，28，1759，1962）中提出，以對氟乙酰苯胺為原料，以冰醋酸為反應溶劑，將溴素的醋酸溶液滴加到反應體系中，在60℃反應1小時，乙醇水溶液重結晶，收率94%。該工藝簡單，收率高。但反應生成的溴化氫不能繼續參與反應，溴原子利用率低，成本高。

（2）在Michael J.S.（J.Org.Chem.，28，1759，1962）的基礎上，CN201010597026專利提出了一種原料易得、工藝科學、操作簡單，成本低且純度高的工業化制備2-溴-4-氟乙酰苯胺的技術，采用先乙酰化后溴化的兩步法：1、乙酰化：將對氟苯胺、有機溶劑加入反應瓶中，加熱至50℃然后滴加乙酐，之后在55-100℃條件下反應1-3h，制得中間產物對氟乙酰苯胺；2、溴化：45-55℃滴加溴素，并在50-60℃條件下反應1-3h，之后40-55℃滴加氧化劑，在50-60℃條件下反應1-3h，經還原劑脫色析晶后，再經重結晶得到2-溴-4-氟乙酰苯胺成品。該技術的主要優點：1、整個工藝反應時間短，操作簡單，且乙?；弯寤磻具_100%，得到的最終產品純度高，適合工業化放大生產；2、加入部分溴素反應一段時間后，再加入氧化劑使生成的溴化氫即刻被氧化成溴，這樣就直接而且充分利用了溴素，從而降低了生產成本。

（3）CN201110218283專利提出了一種反應時間較短，操作簡單，且乙?；弯寤姆磻D化率高，產品純度高、低成本，適合工業化放大生產的方法，包括以下步驟：1、向燒瓶中加入190-210g二氯烷和110-112g對氟苯胺，室溫滴加100-105g乙酐，反應放熱，升溫至85℃左右，攪拌半小時冷卻至30℃以下，滴加95-105g溴素，控制溫度30-40℃，控制1小時左右滴完；2、在此溫度范圍內滴加75-85g30%雙氧水，滴完后攪拌3小時，加190-210g水和18-22g亞硫酸鈉，過濾，用95-105g二氯烷洗滌濾餅，再用95-105g水洗滌，將濾餅烘干得到2-溴-4-氟乙酰苯胺210g。

上述兩專利的合成方法，工藝簡單，收率較高，但是產品中由于氧化劑參與反應產生的醌類雜質未做控制，此外，用亞硫酸氫鈉脫色的同時去除過量的氧化劑，將硫元素帶入到了產品

圖2 清管器接球裝置管件圖（交換站）

圖3 清管器接球裝置管件圖（罐區內）

為了便于管道吹掃和清洗，盡量采用長半徑彎頭，方便清管器在管內的推動。經過清管器的物料管道彎頭宜采用長半徑彎頭（R=2.5D和R=4.0D），不經過清管器的管道彎頭可選用短半徑彎頭，如圖1和圖2，不經過清管器的管道選用了R=1.0D的短半徑彎頭。根據操作經驗，為了保證能順利將清管器裝入管道端部，應在管道端部設置異徑。清管器接發球端設置方便操作的快開盲板。另外，清管器接發球的管道三通處應設置擋球條，防止球在運行過程中卡在三通處。

5.結語

綜上所述，通過對江蘇某儲運公司化工儲罐區項目的工藝與配管的研究，對于大型儲罐區項目在設計時不僅需要滿足國家相關規范和標準，還需要根據客戶和工藝的要求進行更為優化的設計，本項目在設計中采用的軟管交換站和PIG清管器的設計方案，不僅大大降低了工程造價，且對物料的轉移和物料品種的更換帶來了極大的便利，項目建成后，在生產和使用過程中取得了較好的效果。

［1］《石油化工儲運系統罐區設計規范（SHT 3007-2014）》中國石化出版社.

［2］樊寶德，朱煥勤，《油庫設計手冊》中國石化出版社.

［3］《石油化工企業設計防火規范（GB50160-2008）》中國計劃出版社.

［4］張薇娜.清管器（Pig）清洗技術［J］，洗凈技術，2003（8），25-29.

（4）CN201110245664.0專利提出了一種高品質2-溴-4-氟乙酰苯胺的制備方法，包括以下步驟：1、將對氟苯胺、乙酰化用的溶劑加入到反應釜中，常溫下滴加乙?；噭渭油戤吅?，在50-110℃下保溫反應，得到中間產物對氟乙酰苯胺；2、在25-100℃下滴加溴素，滴加完畢后，在25-60℃下滴加氧化劑，在30-60℃下保溫反應；3、在30-60℃下加入不含硫的還原劑，保溫反應20-60min，降溫，離心得到2-溴-4-氟乙酰苯胺粗品，粗品分別用堿液洗滌、溶劑打漿、離心，得到2-溴-4-氟乙酰苯胺產品。

該方法的優點是工藝簡單，可獲得醌類雜質、二溴化物和過氧化物等含量極低的2-溴-4-氟乙酰苯胺，且其不含有硫元素，提高了下游產品催化劑的利用率，降低了下游產品的生產成本。

2.結論

上述2-溴-4-氟乙酰胺苯胺的三種合成方法中，以第三種乙?；?、溴化法路線最為經濟合理，且經過工藝的逐步完善，使該工藝優點充分顯現，適合目前工業化生產的需求：

（1）先利用溴進行溴化反應，然后對生成的HBr用H2O2氧化成溴，繼續進行親電取代反應，這樣就使溴化反應中產生的溴化氫被充分利用，使溴素利用率接近100%，這是當今有機化合物制備中當今的原子利用率高的綠色反應條件；

（2）該方法可使乙?；逅劁寤脱趸寤N反應在一個反應釜內完成，既節省了設備、操作簡單，還減少了其它溶劑的使用，適合工業化生產；

（3）在后處理階段用不含硫的還原劑代替了含硫還原劑，使產品質量滿足下游產品的合成需要，提高了下游產品催化劑的利用率，降低了下游產品的生產成本。

參考文獻：

［1］居潔，高建榮，李郁錦.有機化合物的氧化溴化研究進展.應用化學，2010，27（6）：621-625.

［2］Kikukawa，Yasuo.Preparation of hetero cyclic and aromatic fluoro compounds.Jpn.KokaiTokkyo Koho，06135856，17May 1994.

［3］W.C.Peter Tsang，Nan Zheng，and Stephen L.Buchwald. Combined C-H Functionalization/C-N Bond Formation Route to Carbazoles.J.Am.Chem.Soc.，2005，127（42），pp 14560-14561.

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［5］王富民等，CN102120723，2-溴-4-氟乙酰苯胺的制備方法.

［6］孫曉東，CN102320987，一種2-溴-4-氟乙酰苯胺的制備方法.

［7］王淑芳等，CN102295572，2-溴-4-氟乙酰苯胺的產業化流程設計方法.

楊芬芬（1982-），女，河南省安陽市，信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司華東分院，研究生學歷，工程師，主要從事化工工藝設計工作。中。醌類雜質及硫元素的引入使下步合成反應中用到的鈀催化劑嚴重中毒，導致其失活，轉化率急劇下降。