技术新讯 > 有机化学装置的制造及其处理,应用技术 > 催化硝化制备硝基氯苯的方法  >  正文

催化硝化制备硝基氯苯的方法

  • 国知局
  • 2024-06-20 12:24:58

专利名称:催化硝化制备硝基氯苯的方法技术领域:本发明涉及一种催化硝化制备硝基氯苯的方法,属化工技术领域。硝基氯苯是重要的基本化工原料,用于制备硝基酚,氨基酚等染料中间体。我国年需求量约八万吨。目前我国生产硝基氯苯的收率大多在97%左右。每年至少有2000吨硝基氯苯难以回收利用而排放掉,价值为1600万元,而且硝基氯苯是一种巨毒化合物,对环境污染严重。目前文献报导的水平和我国相近,如波兰专利Pol,PL154456报导收率为97.4%,日本专利JP8224331报导为98.4%,关于硝基氯苯的制备有很多文献和专利报导,但收率和实用性相差太大,工业上为了提高收率采用过量氯苯的方法,产率可达到97—98%的水平,但氯苯损失较大。本发明的目的是设计一种用催化硝化制备硝基氯苯的方法,在较低的温度下将反应近定量进行,反应时间比现行条件至少缩短一倍,反应允许温度范围增宽,并且没有检测到二硝基氯苯,反应近定量进行,即提高了收率而获得了可观的经济效益,又大幅度地减轻了环境的污染。工业上在精馏产品过程中,普遍存在设备的严重腐蚀问题,新方法生产的产物,由于纯度高,经过2000小时的高温实验,没有发现腐蚀。本发明的催化硝化制备硝基氯苯的方法,包括下列各步骤(1)制备A液即有机混合液,将1份浓度为95%的氯苯与0.7—1.5份浓度为99.5%的四氯化碳相混合,制得有机混合液备用;(2)制备B液即混酸液,在浓度为65—68%的硝酸中,加入浓度为95—98%的硫酸,硝酸与硫酸的体积比为1∶1—1.5,待混合液温度降低到室温后备用;(3)将1份A液加入容器中,边搅拌边将1—1.4份B液加入反应器中,滴加速度使反应液温度维持在40—70℃之间,混酸加毕后,在60—70℃下维持反应30—50分钟;(4)停止搅拌,使反应液静止分层,用分液漏斗将有机相和酸相分开,酸相用四氯化碳提取,提取液与原有机相合并;(5)在30—50℃下,对上述有机相进行水洗,再用浓度为5%的氢氧化钠溶液洗涤,最后水洗至中性;(6)将上述第(5)步水洗至中性的有机相在常压下蒸馏出四氯化碳,再在水泵减压下(25毫米汞柱)蒸馏至原液温度110—130℃,减压蒸馏物与四氯化碳合并待用,蒸馏瓶中的即为对硝基氯苯、间硝基氯苯和邻硝基氯苯混合物,即本发明的产品;或首先将上述第(5)步水洗至中性的有机相溶液降温至10℃,维持1小时,即有对硝基氯苯析出,将其过滤出来,再用四氯化碳洗涤,干燥,余下四氯化碳溶液用同上步骤处理。下面是本发明的实施例。实施例1将213克氯苯,140ml四氯化碳加入1000ml三口反应瓶中。将200ml98%硫酸和170ml 65—68%硝酸混合后,在搅拌下向反应瓶中滴加。先快速加入总量的五分之一,温度升到50℃左右。维持温度不超过65℃下,将其余部分加完,30分钟加毕,维持60—70℃30分钟。停止反应静置分层1小时后,将有机层和酸层分开,酸层用四氯化碳30ml提取三次,与有机层合并,有机层用30ml水洗两次,30ml5%氢氧化钠洗两次,再水洗两次。有机层洗涤过程中,温度要维持在30℃以上。将四氯化碳产物溶液温度降低至10℃,一小时后有80克对硝基氯苯析出,占总量42%,经TLC检测无其它异构物。熔点为83.5度,母液浓缩后得对硝基氯苯,间硝基氯苯和邻硝基氯苯混合物236克,混合产物中,没有检测到二硝基氯苯,总收率99.4%。实施例2将213克氯苯,150ml四氯化碳加入1000ml三口反应瓶中。将190ml98%硫酸和160ml 65—68%硝酸混合后,在搅拌下向反应瓶中滴加。先快速加入总量的五分之一,温度升到50℃左右。维持温度不超过55℃下,将其余部分加完,30分钟加毕,维持60℃40分钟。停止反应静置分层1小时后,将有机层和酸层分开,酸层用四氯化碳30ml提取三次,与有机层合并,有机层用30ml水洗两次,30ml5%氢氧化钠洗两次,再水洗两次。有机层洗涤过程中,温度要维持在30℃以上,常压下蒸馏出四氯化碳,改为减压蒸馏,收110—120℃/8毫米汞柱,得三种异构体混合物316.5克,收率99.7%,对硝基氯苯占67%左右,邻硝基氯苯占32%左右,间硝基氯苯少于1%。实施例3将213克氯苯,160ml四氯化碳加入1000ml三口反应瓶中。将180ml98%硫酸和155ml 65—68%硝酸混合后,在搅拌下向反应瓶中滴加。先快速加入总量的五分之一,温度升到50℃左右。维持温度不超过60—70℃之间,将其余部分加完,30分钟加毕,维持65℃左右30分钟。停止反应静置分层1小时后,将有机层和酸层分开,酸层用四氯化碳30ml提取三次,与有机层合并,有机层用30ml水洗两次,30ml5%氢氧化钠洗两次,再水洗两次。有机层洗涤过程中,温度要维持在30度以上,用四氯化碳产物溶液温度降低至10度,有71克对硝基氯苯析出,(总量37%),经TLC检测无其它异构物。母液浓缩后得混合产物246克,分出四氯公碳220ml,浓缩液降温到37度后又有28克对位产物析出,余物重217克,对位产物总生成率在67%左右,邻位在33%左右,间位小于1%,总收率为99.7%,无二硝基物检测到。本发明产品生产过程中,对设备的腐蚀试验结果如下选材A-1 1Cr18Ni9Ti 77mm-15mm-1.5mmA-11 1Cr18Ni9Ti 77mm-15m-1.5mm中间割断,再用同种焊条联结B-1 1C188Ni53mm-15mm-1.8mmB-11 1Cr18Ni53mm-15mm-1.8mm中间割断,再用1Cr18Ni9Ti焊条联结上,条件190度,三个平等实验同时进行,作用时间共2000小时,结果如下材 料A-X A-1-1 A-1-2 A-1-3 A-11-1 A-11-2 A-11-3起始重mg 14919,15 13698,40 13991,60 13320,95 13740,15 13758,202000h,后14019,80 13699,80 13991,70 13320,70 13741,20 13758,80材料B-X B-1-1 B-1-2 B-1-3 B-11-l B-11-2 B-11-3起始重mg11567,70 11448,90 11683,85 10856,08 11183,95 11344,252000h,后11568,70 11450,00 11684,00 10855,90 11184,70 11344,00权利要求1,一种催化硝化制备硝基氯苯的方法,其特征在于该制备方法包括下列各步骤(1)制备A液即有机混合液,将1份浓度为95%的氯苯与0.7—1.5份浓度为99,5%的四氯化碳相混合,制得有机混合液备用;(2)制备B液即混酸液,在浓度为65—68%的硝酸中,加入浓度为95—98%的硫酸,硝酸与硫酸的体积比为1∶1—1.5,待混合液温度降低到室温后备用;(3)将1份A液加入容器中,边搅拌边将1—1.4份B液加入反应器中,滴加速度使反应液温度维持在40—70℃之间,混酸加毕后,在60—70℃下维持反应30—50分钟;(4)停止搅拌,使反应液静止分层,用分液漏斗将有机相和酸相分开,酸相用四氯化碳提取,提取液与原有机相合并;(5)在30—50℃下,对上述有机相进行水洗,再用浓度为5%的氢氧化钠溶液洗涤,最后水洗至中性;(6)将上述第(5)步水洗至中性的有机相在常压下蒸馏出四氯化碳,再在水泵减压下(25毫米汞柱)蒸馏至原液温度110—130℃,减压蒸馏物与四氯化碳合并待用,蒸馏瓶中的即为对硝基氯苯、间硝基氯苯和邻硝基氯苯混合物;或首先将上述第(5)步水洗至中性的有机相溶液降温至10℃,维持1小时,即有对硝基氯苯析出,将其过滤出来,再用四氯化碳洗涤,干燥,余下的四氯化碳溶液用同上步骤处理。全文摘要本发明涉及一种催化硝化制备硝基氯苯的方法,该方法是将氯苯与四氯化碳相混合,在该有机混合液中边搅拌边滴加入硫酸与硝酸的混酸,在高于室温下维持反应30-50分钟。停止搅拌,待溶液分层后,酸相用四氯化碳提取,有机相用水洗后在常压下蒸馏出四氯化碳,蒸馏瓶中即为本发明产品。本发明的反应近室量进行,既提高产品收率又减轻环境,污染,并减少对设备的腐蚀。文档编号C07C205/12GK1133283SQ95117038公开日1996年10月16日 申请日期1995年10月20日 优先权日1995年10月20日发明者沙耀武 申请人:清华大学

本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240619/5729.html

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。