一种2,4-二硝基氯苯的制备方法技术

技术编号:34905797 阅读:29 留言:0更新日期:2022-09-15 06:51
本发明专利技术公开了一种2,4

【技术实现步骤摘要】
一种2,4

二硝基氯苯的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种2,4

二硝基氯苯的制备方法。

技术介绍

[0002]2,4

二硝基氯苯是重要的精细化工中间体,广泛应用于医药、农药、染料、炸药、化学助剂等领域。工业上2,4

二硝基氯苯的生产方法多以硝硫混酸为硝化剂,采用同时滴加原料的釜式操作,生产效率低、能耗高、安全性差。
[0003]而采用连续流反应器制备2,4

二硝基氯苯的方法也存在较多的缺陷,例如2014年报道(李清强,郭瓦力,王阳,et al.氯苯管式连续硝化制备2,4

二硝基氯苯[J].精细石油化工,2014(02):20

24.)的采用连续流反应器制备2,4

二硝基氯苯的方法如下:在预热温度50℃下,反应压力0.15Mpa、保温温度75℃,混酸组成m(硫酸):m(硝酸):m(水)=0.7:0.19:0.11,流速为0.062m/s,空时为3.5min的条件下,2,4

二硝基氯苯的选择性仅为85.93%,且在反应温度达到100℃后会由于硝酸的挥发导致转化率下降,因而反应温度只能维持在较低的水平。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有的2,4

二硝基氯苯的制备方法收率低、操作复杂、效率低、反应时间长等缺陷,而提供了一种2,4

二硝基氯苯的制备方法。本专利技术的制备方法产物的收率高、产物的选择性高、产物的纯度高、操作简单、效率高、反应时间短、安全可控、环保且废酸能再次套用。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来解决上述技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种2,4

二硝基氯苯的制备方法,其包括如下步骤:
[0007]步骤(1)在连续流反应器A中,在硝酸和硫酸存在下,氯苯进行一硝化反应得一硝化产物;
[0008]步骤(2)在连续流反应器B中,在硝酸和硫酸存在下,所述的一硝化产物进行二硝化反应得2,4

二硝基氯苯即可;
[0009]所述的一硝化反应的反应温度为70~110℃;
[0010]在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硝酸的摩尔比为1:1.0~1:1.8;
[0011]在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硫酸的摩尔比为1:2~1:5。
[0012]在步骤(1)中,所述的连续流反应器A可为本领域该类反应常规的连续流反应器,优选微通道反应器或管式反应器。
[0013]在步骤(1)中,所述的硝酸优选硝酸质量分数为90~98%(例如95%)的硝酸水溶液。
[0014]在步骤(1)中,所述的硫酸优选硫酸质量分数为90~98%(例如90%)的硫酸水溶液。
[0015]在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硝酸的摩尔比优选1:1.0~1:1.5,例如1:
1.07、1:1.1、1:1.13、1:1.18、1:1.21、1:1.23或1:1.36。
[0016]在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硫酸的摩尔比优选1:2~1:4,例如1:2.45、1:2.46、1:2.47、1:2.48、1:2.5、1:2.51、1:2.53、1:2.55、1:2.56、1:2.59、1:2.62、1:2.68、1:2.93或1:3.53。
[0017]在步骤(1)中,一硝化反应的温度优选90~110℃,例如90℃、100℃或110℃。
[0018]在步骤(1)中,所述的氯苯的进料流量可为4.3mL/min~7.0mL/min(例如4.42mL/min、4.45mL/min、4.66mL/min、4.77mL/min、4.88mL/min、4.93mL/min或6.3mL/min),优选4.4mL/min~5.0mL/min。
[0019]在步骤(1)中,所述的硝酸和硫酸的进料流量可为9.0mL/min~13.0mL/min(例如9.56mL/min、9.67mL/min、9.7mL/min、9.84mL/min、10.05mL/min或12.66mL/min),优选9.5mL/min~11.0mL/min。
[0020]在步骤(1)中,本领域技术人员应当可以理解,在该类反应中,停留时间与反应温度存在一定的对应关系;当反应温度越高,相应地停留时间越短,反应温度越低,相应地停留时间越长,在保证反应尽可能完全的情况下,杂质尽可能的少即可。本专利技术中,所述的氯苯、硝酸和硫酸在所述的连续流反应器中进行一硝化反应的停留时间,以所述的氯苯消失或不再反应为准,例如,停留时间可为55s~120s(例如58.3s、58.9s、60.12s、60.59s、60.73s、61.61或63.11s),更优选55s~65s。
[0021]在步骤(1)中,所述的一硝化反应优选于常压下进行。
[0022]在步骤(1)中,所述的一硝化产物可为2

硝基氯苯、4

硝基氯苯和2,4

二硝基氯苯中的一种或多种,优选2

硝基氯苯、4

硝基氯苯和2,4

二硝基氯苯。
[0023]一硝化反应结束后,优选将所得反应液分层,得有机相,所述的有机相直接进行步骤(2)中的二硝化反应。
[0024]在步骤(2)中,所述的连续流反应器B可为本领域该类反应常规的连续流反应器,优选微通道反应器或管式反应器。
[0025]在步骤(2)中,所述的硝酸优选硝酸质量分数为90~98%(例如95%)的硝酸水溶液。
[0026]在步骤(2)中,所述的硫酸优选硫酸质量分数为90~98%(例如98%)的硫酸水溶液。
[0027]在步骤(2)中,二硝化反应的温度优选70℃~130℃,例如70℃、80℃、90℃、110℃或130℃。
[0028]在步骤(2)中,所述的一硝化产物与所述的硝酸的摩尔比优选1:1~1:1.5(例如1:1.07、1:1.08、1:1.09、1:1.11、1:1.12、1:1.13、1:1.15、1:1.24),更优选1:1.07~1:1.3。
[0029]在步骤(2)中,所述的一硝化产物与所述的硫酸的摩尔比优选1:3.0~1:5.0,例如1:3.5。
[0030]在步骤(2)中,所述的一硝化产物和所述的硫酸的进料流量可为20mL/min~100mL/min(例如25.1mL/min、49.55mL/min、61.02mL/min、62.5mL/min、62.75mL/min、73.89mL/min、79.24mL/min、84.08mL/min、84.67mL/min或87.01mL/min),优选45mL/min~90mL/min。
[0031]在步骤(2)中,所述的硝酸的进料流量可为3mL/min~20本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,4

二硝基氯苯的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:步骤(1)在连续流反应器A中,在硝酸和硫酸存在下,氯苯进行一硝化反应得一硝化产物;步骤(2)在连续流反应器B中,在硝酸和硫酸存在下,所述的一硝化产物进行二硝化反应得2,4

二硝基氯苯即可;所述的一硝化反应的反应温度为70~110℃;在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硝酸的摩尔比为1:1.0~1:1.8;在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硫酸的摩尔比为1:2~1:5。2.如权利要求1所述的2,4

二硝基氯苯的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的连续流反应器A为微通道反应器或管式反应器;和/或,在步骤(1)中,所述的硝酸为硝酸质量分数为90~98%的硝酸水溶液;和/或,在步骤(1)中,所述的硫酸为硫酸质量分数为90~98%的硫酸水溶液;和/或,在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硝酸的摩尔比为1:1.0~1:1.5;和/或,在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硫酸的摩尔比为1:2~1:4;和/或,在步骤(1)中,一硝化反应的温度为90~110℃;和/或,所述的氯苯、硝酸和硫酸在所述的连续流反应器中进行一硝化反应的停留时间为55s~120s;和/或,在步骤(1)中,所述的一硝化反应于常压下进行;和/或,在步骤(1)中,所述的一硝化产物为2

硝基氯苯、4

硝基氯苯和2,4

二硝基氯苯中的一种或多种。3.如权利要求2所述的2,4

二硝基氯苯的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的硝酸为硝酸质量分数为95%的硝酸水溶液;和/或,在步骤(1)中,所述的硫酸为硫酸质量分数为90%的硫酸水溶液;和/或,在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硝酸的摩尔比为1:1.07、1:1.1、1:1.13、1:1.18、1:1.21、1:1.23或1:1.36;和/或,在步骤(1)中,所述的氯苯与所述的硫酸的摩尔比为1:2.45、1:2.46、1:2.47、1:2.48、1:2.5、1:2.51、1:2.53、1:2.55、1:2.56、1:2.59、1:2.62、1:2.68、1:2.93或1:3.53;和/或,在步骤(1)中,一硝化反应的温度为90℃、100℃或110℃;和/或,所述的氯苯、硝酸和硫酸在所述的连续流反应器中进行一硝化反应的停留时间为55s~65s;和/或,在步骤(1)中,所述的一硝化产物为2

硝基氯苯、4

硝基氯苯和2,4

二硝基氯苯。4.如权利要求3所述的2,4

二硝基氯苯的制备方法,其特征在于:所述的氯苯、硝酸和硫酸在所述的连续流反应器中进行一硝化反应的停留时间为58.3s、58.9s、60.12s、60.59s、60.73s、61.61或63.11s。5.如权利要求1所述的2,4

二硝基氯苯的制备方法,其特征在于:一硝化反应结束后,将所得反应液分层,得有机相,所述的有机相直接进行步骤(2)中的二硝化反应。6.如权利要求1所述的2,4

二硝基氯苯的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的连续流反应器B为微通道反应器或管式反应器;
和/或,在步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:马兵成国栋穆文波侯尼波
申请(专利权)人:上海惠和化德生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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