2,6-二氯-4-氨基苯酚的合成研究

吳文良，楊江宇，鄒小英，尹 凱,3，嚴澤華，何星帥

(1.浙江吉泰新材料股份有限公司，浙江紹興 312369；2.浙江瑞亨電子材料有限公司，浙江紹興 312369；3.東南大學 化學化工學院，江蘇南京 211189)

2,6-二氯-4-氨基苯酚(CAS：5930-28-9)，又名3,5-二氯-4-羥基苯胺，用于合成殺蟲劑氟鈴脲的中間體 3,5-二氯-4-(1,1,2,2-四氟乙氧基)苯胺，也用于合成殺蟲劑氟啶脲的中間體4-(3-氯-5-三氟甲基吡啶-2-氧基)-3,5-二氯苯胺。此外，2,6-二氯-4-氨基苯酚還是一種重要的醫藥和染料中間體[1,2]。

2,6-二氯-4-氨基苯酚主要有以下2條合成工藝路線：

⑴ 以2,6-二氯苯酚為起始原料，先與濃硝酸硝化，再經水合肼還原或催化加氫還原得到2,6-二氯-4-氨基苯酚[3,4]，但硝化反應會生成異構體，且異構體的純化難度較大。

⑵ 以3,4,5-三氯硝基苯為起始原料，在堿性條件下將硝基對位氯水解為羥基，再還原硝基得到2,6-二氯-4-氨基苯酚[5]。但苯環上3個氯的水解選擇性不高，高選擇性實現硝基對位氯水解難度較大。

圖1 2,6-二氯-4-氨基苯酚的傳統合成方法

針對上述合成工藝方法存在的問題，筆者研究了新的合成路線和方法，解決了上述工藝路線中存在的突出問題，取得了較好的效果。以廉價易得的對硝基苯胺為起始原料，經氯化、重氮化、水解和硝基加氫還原等反應合成了2,6-二氯-4-氨基苯酚，總摩爾收率73.5%，純度99.0%以上(HPLC)。

圖2 2,6-二氯-4-氨基苯酚的合成

1 試驗部分

1.1 儀器

Agilent 1260高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司)；RE-52C型旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠)；WRS-1A型數字熔點儀(上海精密科學儀器有限公司)；SHB-I型循環水式真空泵(鄭州予華儀器廠)。

1.2 試劑

對硝基苯胺、硫酸(工業級，浙江龍盛集團股份有限公司)；氫氣(工業級，浙江閏土新材料有限公司)；亞硝基硫酸(工業級，浙江吉泰新材料股份有限公司)；雷尼鎳、5% Pd-C和1% Pt-C (工業級，西安凱立新材料股份有限公司)；其他所用試劑和溶劑均為分析純。

1.3 合成方法

1.3.1 2,6-二氯-4-硝基苯胺的合成

稱取對硝基苯胺 27.6 g (0.2 mol)和鹽酸溶液340.0 g (27%，2.5 mol)加入燒瓶中，攪拌，升溫至55 ℃，開始緩慢通入氯氣，逐漸出現大量沉淀，通氯5 h后，TLC顯示原料基本無剩余，降至室溫，抽濾，固體先用水洗，再用5%純堿溶液洗滌至中性，抽濾，烘干得到2,6-二氯-4-硝基苯胺40.0 g，外觀為淡黃色固體，純度98.4% (HPLC)，折純摩爾收率95.1%。

1.3.2 2,6-二氯-4-硝基苯酚的合成

稱取150.0 g濃硫酸和158.7 g亞硝基硫酸溶液(濃度42%，0.53 mol)加入燒瓶中，攪拌，降溫至5 ℃，慢慢滴加2,6-二氯-4-硝基苯胺103.5 g (0.5 mol)與310.5 g甲苯組成的溶液，控制反應溫度10 ℃左右，加畢，10 ℃保溫反應1 h得到澄清黏稠重氮液。準備另一燒瓶，稱取100.0 g濃硫酸、96.0 g水和10.0 g硫酸銅作為打底液，攪拌，升溫至回流，緩慢滴加上述重氮液，滴加時間 6 h，滴畢，繼續保溫反應1 h后，冷卻至室溫，分層，得到上層甲苯液。

1.3.3 2,6-二氯-4-氨基苯酚的合成

將上步所得甲苯液加入1 L高壓加氫反應釜中，加入0.2 g規格為1%的鉑碳催化劑，密封反應釜，先用N2置換釜內空氣3次，再用H2置換3次，充氫至1.0 MPa，90 ℃保溫反應6 h，保溫畢，濾除催化劑得到加氫反應液，回收約230.0 g甲苯，濃縮液冷卻至室溫，抽濾，烘干得到2,6-二氯-4-氨基苯酚黃色晶體 68.8 g (m.p.167~170 ℃)，純度 99.3%(HPLC)，重氮水解和加氫總摩爾收率77.3%。

2 條件優化

2.1 氯化反應溫度的選擇

合成方法同1.3.1節，以對硝基苯胺為原料，鹽酸作溶劑，通入氯氣氯化，考察氯化溫度對反應的影響，結果列于表1。

表1 氯化溫度對反應的影響

由表1可以看出，隨著氯化反應溫度的升高，反應選擇性逐漸降低，收率也隨之降低，分析原因是較高溫度氯化時易產生多氯代副產物。另外反應溫度低于 50 ℃，反應速率較慢，因此綜合權衡，氯化選擇在55 ℃左右比較合適。

2.2 重氮化試劑用量的選擇

合成方法同1.3.2節，以2,6-二氯-4-硝基苯胺為原料，甲苯作溶劑，與硫酸和亞硝基硫酸發生重氮化反應，然后水解生成2,6-二氯-4-硝基苯酚，由于重氮化和水解采用“一鍋煮”的方法，不方便計算重氮化單步收率，以中間體2,6-二氯-4-硝基苯酚的純度(HPLC)來考察亞硝基硫酸摩爾量對反應的影響，結果如表2所示。

表2 亞硝基硫酸用量對反應的影響

由表2可以看出，隨著亞硝基硫酸摩爾當量的增加，中間體2,6-二氯-4-硝基苯酚的含量先上升再下降，故選擇亞硝基硫酸的用量為1.05當量。

2.3 加氫還原催化劑的優化選擇

合成方法同1.3.3節，以2,6-二氯-4-硝基苯酚為原料，甲苯為溶劑，經催化加氫還原得到 2,6-二氯-4-氨基苯酚，保持加氫反應條件：1.0 MPa、90 ℃，分別考察了雷尼鎳、5% Pd-C和1% Pt-C 3種催化劑對反應脫鹵率和選擇性的影響(表3)。

表3 催化劑對選擇性及防脫鹵效果的影響

從表3可以看出，采用雷尼鎳和5% Pd-C為催化劑，加氫脫鹵率較高，選擇性較差。選擇1% Pt-C為催化劑，脫鹵率0.3%以下，故選擇1% Pt-C作為加氫催化劑比較合適。

3 結 論

以對硝基苯胺為起始原料，經氯化、重氮化、水解和加氫還原等反應合成了 2,6-二氯-4-氨基苯酚，并對氯化、重氮化和還原進行了條件優化，優化條件下總摩爾收率 73.5%，純度 99.0%以上(HPLC)。本合成方法采用鹽酸為溶劑，氯化產生的副產物氯化氫可以很好地彌補過濾損失導致的酸度下降，濾液可以重復套用，減少了三廢量；選擇用甲苯為溶劑，重氮液水解后直接分層，分出有機層，無需水汽蒸餾產物，減小了蒸餾風險和能耗；選擇甲苯作為加氫溶劑，避免了采用傳統的甲醇作為加氫溶劑而出現的蒸除甲苯后再加甲醇加氫的不必要操作，簡化了工藝流程；選擇鉑碳催化劑加氫轉化率高，不僅可以防止脫氯，更無須加入脫鹵抑制劑，合成方法具有工業化應用前景。