2,2-二氟乙胺的合成

葛繁龙 吴盛均 陆敏垒 茅嘉龙 乐传军 周佳欢

（南通宝凯化工有限公司,江苏 启东226221）

0 前言

2,2-二氟乙胺分子式为CHF2CH2NH2,分子质量81.06,密度 1.059 g／cm3,沸点 67.5～68.5℃,常温常压下为无色透明液体。它是一种重要的含氟脂肪族化合物,由于其分子结构中的—NH2较活泼,使其可较容易地合成其他化学品,因此被广泛用作医药、农药等产品的合成原料或中间体,具有重要的工业价值［1］。

目前,2,2-二氟乙胺的合成方法有很多。从所需的原料来分,主要分为4种：1）以2,2-二氟-1-氯乙烷为原料的工艺；2）以1,1-二氟-2-硝基乙烷为原料的工艺；3）以二氟乙腈为原料的工艺；4）以2,2-二氟乙醇为原料的工艺［1］。

张伟华［2］公开了一种由1,1-二氟-2-氯乙烷与氨水反应制备2,2-二氟乙胺的方法。将1,1-二氟-2-氯乙烷和氨水溶液分别连续通入各自的盘管过热,过热后混合通入反应器反应,反应温度为80～240℃、反应压力为0.8～5.0 MPa,反应结束后蒸馏得到产物2,2-二氟乙胺粗品,再经过精馏得到2,2-二氟乙胺。

文献［3］报道了一种向高压釜中先装入2,2-二氟-1-氯乙烷、碘化钾和N-甲基吡咯烷,再加入氨水的合成方法。将该反应混合物加热至143～145℃并搅拌。反应结束后将反应混合物冷却,并将过量的氨蒸馏出来,滤出沉淀的铵盐并用N-甲基吡咯烷洗涤。随后将游离的2,2-二氟乙胺从母液中蒸出,在0.1～1.0 kPa下洗涤溶液,得2,2-二氟乙胺。

文献［4］报道了中以2,2-二氟-1-乙烷和氨气为原料,用催化剂催化,在最大含水量为15%的溶剂中反应合成2,2-二氟乙胺。

针对上述专利技术中存在反应步骤繁琐、产物后处理麻烦、反应试剂昂贵及需要大量使用反应溶剂等弊端,介绍了一种以2,2-二氟乙醇和液氨为原料制备2,2-二氟乙胺的新合成方法。

1 试验部分

1.1 主要试验原料及仪器

2,2-二氟乙醇,CP,南通宝凯化工有限公司；液氨,CP,江苏海四达有限责任公司；以Al2O3为载体的多金属复合催化剂（65%的Al2O3、33%的Cu、Co、Ni,其余 2%为 Ru、Mg、Cr、Pt）,自制。

固定床反应器,天津新宇科创科技有限公司；Vairian INOVA-300型核磁共振仪,溶剂DMSO,内标四甲基硅烷,美国Vairian公司；Agilent 7820A气相色谱仪,美国Agilent公司。

1.2 试验过程

首先向固定床反应器加入定量的多金属复合催化剂,再通入氢气,排尽反应器内的空气,使整个反应过程在氢气氛中进行。升高温度至100～300℃并增加压力至0～1 MPa,然后向反应器中分别连续通入2,2-二氟乙醇和液氨,反应生成2,2-二氟乙胺。2,2-二氟乙醇与液氨物质的量比为1∶1～1∶10。

2 结果与讨论

2.1 原料配比的选择

保持反应温度100℃、2,2-二氟乙醇液相空速0.45 h-1不变,改变原料的配比,2,2-二氟乙胺的收率变化见表1。

表1 原料的配比对2,2-二氟乙胺收率的影响

由表1可知,2,2-二氟乙胺的收率随着原料配比的减小而增加,且收率最大时对应的原料配比为1∶7,即最佳原料比。

2.2 反应温度的选择

保持原料配比1∶7、2,2-二氟乙醇空速0.45 h-1不变,改变反应温度,2,2-二氟乙胺的收率变化见表2。

表2 反应温度对2,2-二氟乙胺收率的影响

由表2可知,反应温度对2,2-二氟乙胺收率的影响较为显著。当温度为100～180℃时,随着反应温度的升高,2,2-二氟乙胺的收率不断提高；当温度超过180℃时,收率随着反应温度的升高反而降低。因此,该反应的适宜温度为180℃。

2.3 2,2-二氟乙醇流速的选择

保持原料配比1∶7不变,反应温度控制在180℃,仅改变2,2-二氟乙醇通入时的液相空速,2,2-二氟乙胺的收率变化见表3。

表3 2,2-二氟乙醇液相空速对2,2-二氟乙胺收率的影响

由表3可知,2,2-二氟乙醇的液相空速在0.55 h-1时,2,2-二氟乙胺的收率达到最大。因此,2,2-二氟乙醇的最佳液相空速为0.55 h-1。

3 结论

综上所述,以m（2,2-二氟乙醇）∶m（液氨）为1∶7投料,控制反应温度为180℃,2,2-二氟乙醇液相空速为0.55 h-1,在Al2O3为载体的多金属复合催化剂作用下合成的2,2-二氟乙胺收率最高可达85%。该工艺反应条件温和、环境污染小且产物收率高,具有工业化意义。