工业上制备邻氟苯胺的方法主要围绕含氟芳香化合物的氨基化反应展开,利用不同的原料和反应路径实现目标产物的合成,常见方法如下:
一、邻硝基氟苯还原法这是工业上应用最广泛的方法,步骤清晰且原料易得,具体过程如下:
原料制备:以邻硝基氯苯为起始原料,在极性溶剂(如二甲基亚砜、环丁砜)中,与氟化剂(如无水氟化钾)发生卤素交换反应(亲核取代反应),生成邻硝基氟苯。反应需在较高温度(通常 150-250℃)和催化剂(如季铵盐、冠醚)存在下进行,以促进氟离子的亲核进攻,提高反应效率。
硝基还原:邻硝基氟苯经还原反应转化为邻氟苯胺。还原方法包括:
催化加氢还原:在催化剂(如钯 / 碳、雷尼镍)作用下,通入氢气进行还原,反应条件温和(温度 50-100℃,压力 0.5-2MPa),产物纯度高,且副产物为水,对环境友好,适合大规模工业化生产。
化学还原:使用铁粉、锡粉等金属还原剂,在酸性条件(如)下进行还原,成本较低,但会产生较多废渣,环保处理压力较大,逐渐被催化加氢法替代。
除上述两步法外,部分工艺会根据原料供应情况调整还原步骤,例如:
若直接获得邻氟(无需自行制备),可直接采用上述催化加氢或化学还原法将硝基转化为氨基,简化流程。
邻氟苯甲酸的霍夫曼降解法:邻氟苯甲酸与氨反应生成邻氟苯甲酰胺,再在碱性条件下与次(或次溴酸钠)发生霍夫曼降解反应,生成邻氟苯胺。该方法步骤较长,且原料邻氟苯甲酸成本较高,工业上应用有限。
芳香族重氮盐的氟代反应:以为原料,先经重氮化反应生成重氮盐,再与氟硼酸反应生成氟硼酸重氮盐,最后经加热分解(希曼反应)得到邻氟苯甲酸钠,进一步处理后获得邻氟苯胺。此方法涉及重氮盐的制备和分解,操作要求较高,且收率不稳定,工业应用较少。
邻硝基氟苯还原法是工业上制备邻氟苯胺的主流方法,尤其以 “邻硝基氯苯氟化→催化加氢还原” 的组合工艺最为常用,因其原料廉价、反应可控、产物纯度高且适合规模化生产。其他方法因成本、环保或效率问题,多局限于特定场景或实验室研究。