【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成，具体地涉及一种利用串联反应釜溢流方法连续化制备tatb中间体tetnb的方法。
技术介绍
1、三氨基三硝基苯(tatb)在1888年由jackson和wing利用均三溴三硝基苯与氨气的乙醇溶液首次被合成，于上世纪末被用于炸药。由于tatb具有很好的热稳定及较低的感度，是唯一批准使用的高能钝感炸药，也被人们称之为“木头炸药”。目前被用于各种核武器的型号当中，在核、航弹、核弹头及制备以tatb为基的高聚物粘接炸药(pbx)方面有着广发的应用。目前，工业上大规模制备tatb主要的方法是以均三氯苯为原料，经硝化、胺化制得，均三氯苯法合成tatb的工艺如下所示。
2、
3、均三氯苯法合成tatb
4、对于上述传统的均三氯苯硝化、胺化法制备的tatb，由于产品中混有少量的含氯杂质nh4cl很难被彻底去除，对tatb的热稳定性有着一定的影响，并且对药柱成型、药柱强度、金属弹体等具有不良作用。此外，该方法为釜式的间隙操作，生产过程中效率较低，在线药量较大，尤其是硝化步骤，存在较大的安全隐患，而且操作繁琐。
5、anthony j.bellamy和simon j.ward以间苯三酚为原料，经硝化、醚化、胺化三步反应，成功合成了tatb，但该方法为釜式间隙操作，生产效率较低，均三苯酚法合成tatb的工艺如下所示。
6、
7、均三苯酚法合成tatb
8、因此，本领域亟需开发一种操作简单、生产效率高，且能够较好地控制在线药量、产品质量，便于生产放
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种操作简单、生产效率高，且能够较好地控制在线药量、产品质量，便于生产放大的方法来制备三氨基三硝基苯，具体地涉及一种利用串联反应釜溢流方法连续化制备tatb中间体tetnb的方法。
2、在本专利技术的第一方面，提供了一种三氨基三硝基苯中间体三烷氧基三硝基苯的制备方法，所述方法包括如下步骤：
3、(1)提供原料料液，所述的料液包括2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(tnpg)和醚化试剂；
4、(2)提供一串联反应装置，所述的串联反应装置包括：依次串联的第1反应溢流釜、第2反应溢流釜、……、第n反应溢流釜，且第i-1反应溢流釜位于所述第i反应溢流釜的上游，i≤n；
5、(3)设定各个反应溢流釜的温度，然后连续进料，使所述的料液依次顺序通过各个反应溢流釜；
6、(4)收集第n反应溢流釜溢流口出料的反应液，得到三烷氧基三硝基苯(tetnb)。
7、在另一优选例中，所述的原料料液是由2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(tnpg)和醚化试剂组成的。
8、在另一优选例中，所述的原料料液中，2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚和醚化试剂的摩尔比为1：6-10。
9、在另一优选例中，所述醚化试剂选自下组：原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、或原甲酸三异丙酯。
10、在另一优选例中，所述的原料料液是用2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(tnpg)溶于醚化试剂从而形成的。
11、在另一优选例中，所述溢流釜的串联个数n为2、3、4、5、6、7或8，较佳地为4、5或6。
12、在另一优选例中，所述方法中，所述步骤(3)的进料流量v为单个溢流釜1/5体积至2倍体积。
13、在另一优选例中，所述步骤(3)中，各个反应溢流釜温度(外温)为85℃～130℃，较佳地为100℃～120℃。
14、在另一优选例中，在各个反应溢流釜中，所述温度用于连续蒸出副产物醇和甲酸酯。
15、在另一优选例中，所述的方法还包括：将步骤(4)中所收集到的反应液进行重结晶，从而得到产物三烷氧基三硝基苯(tetnb)。
16、在另一优选例中，所述的重结晶溶剂选自甲醇或乙醇。
17、在另一优选例中，所述的重结晶方法是：将步骤(4)所收集到的反应液加入到乙醇中进行重结晶，得到tetnb产品。
18、在另一优选例中，所述方法包括将重结晶得到的tetnb产品经过滤、乙醇漂洗、干燥后得到纯品tetnb。
19、在另一优选例中，所述的方法包括步骤：
20、(1)提供原料料液，所述的料液包括2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(tnpg)和醚化试剂；
21、(2)设定进料泵的进料流量为vml/h，设定n级反应溢流釜的外油温分别为：t1、t2、t3、…、tn，设定完成后开始加热；
22、(3)待步骤(2)所述油温达到设定温度后，将原料液按照设定的进料量依次进入第一反应溢流釜、第二反应溢流釜，…，第n反应溢流釜进行加热反应，其中，各个反应溢流釜串联连接；
23、(4)连续进料t时间后，收集最后一个溢流釜溢流口出料的反应液，待进料完成收集所有的反应液，将所述反应液在溶剂中进行重结晶得到三烷氧基三硝基苯tetnb产品；和
24、(5)将所述tetnb产品经过滤、洗涤、干燥，得到纯品tetnb。
25、在另一优选例中，步骤(4)中所述进料时间t为2-3h。
26、在另一优选例中，步骤(5)中所述洗涤的溶剂选自甲醇或乙醇。
27、在另一优选例中，所述的干燥为箱式真空干燥或双锥旋转干燥。
28、在另一优选例中，所述的干燥温度为30℃～50℃，干燥时间为8h～24h。
29、在另一优选例中，所述的过滤为普通的真空抽滤。
30、在另一优选例中，所述三烷氧基三硝基苯(tetnb)如式i所示：
31、
32、其中，r选自甲基、乙基或异丙基。
33、在另一优选例中，所述2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(tnpg)如式ii所示：
34、
35、在本专利技术的第二方面，提供了一种用于连续制备三烷氧基三硝基苯的串联反应装置，所述的串联反应装置包括：依次串联的第1反应溢流釜、第2反应溢流釜、……、第n反应溢流釜，且第i-1反应溢流釜位于所述第i反应溢流釜的上游，i≤n。
36、在另一优选例中，所述的各个反应溢流釜包括：进料口、溢流口、控温口和冷凝口；且
37、第i-1反应溢流釜的溢流口与第i反应溢流釜的进料口形成通道(如通过管道相连)，从而使原料料液依次通过各个反应溢流釜；且
38、所述冷凝口被设置为在各反应釜中反应生成的副产物醇和甲酸酯能够在反应温度下蒸发，然后经冷凝口冷凝流出。
39、在另一优选例中，所述的各个反应溢流釜还分别包括冷凝装置。
40、在另一优选例中，各个所述的反应溢流釜的体积为≥25ml。
41、在另一优选例中，所述的反应溢流釜的体积为50-1500ml。
42、应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三氨基三硝基苯中间体三烷氧基三硝基苯的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的原料料液中，2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚和醚化试剂的摩尔比为1：6-10。
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述醚化试剂选自下组：原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、或原甲酸三异丙酯。
4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述溢流釜的串联个数n为2、3、4、5、6、7或8，较佳地为4、5或6。
5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述方法中，所述步骤(3)的进料流量V为单个溢流釜1/5体积至2倍体积。
6.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，各个反应溢流釜温度(外温)为85℃～130℃，较佳地为100℃～120℃。
7.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的方法还包括：将步骤(4)中所收集到的反应液进行重结晶，从而得到产物三烷氧基三硝基苯(TETNB)。
8.一种用于连续制备三烷氧基三硝基苯的串联反应装置，其特征
9.如权利要求8所述的串联反应装置，其特征在于，所述的各个反应溢流釜包括：进料口、溢流口、控温口和冷凝口；且
10.如权利要求9所述的串联反应装置，其特征在于，所述的各个反应溢流釜还分别包括冷凝装置。
...【技术特征摘要】
1.一种三氨基三硝基苯中间体三烷氧基三硝基苯的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的原料料液中，2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚和醚化试剂的摩尔比为1：6-10。
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述醚化试剂选自下组：原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、或原甲酸三异丙酯。
4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述溢流釜的串联个数n为2、3、4、5、6、7或8，较佳地为4、5或6。
5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述方法中，所述步骤(3)的进料流量v为单个溢流釜1/5体积至2倍体积。
6.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕龙，吴亚明，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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