【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精细化工领域，具体涉及一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法。
技术介绍
1、作为重要的有机中间体，单硝基芳香烃化合物在香料、医药、农药、炸药、材料等领域有着巨大的应用，安全环保的单硝基芳香烃的制备方法始终是化学工业界的重要研究方向之一。
2、目前，工业界普遍采用的单硝基芳香烃的制备方法是通过浓硝酸-浓硫酸的混酸体系去实现的，但该方法涉及到很多问题，如产生大量的废酸—环保压力大，浓硝酸容易挥发—生产环境差、设备要求高，反应过程过于剧烈—硝化工艺危险系数较高，容易发生多硝基化反应—难以分离纯化等。特别是近年来随着国家对环境保护的法律要求不断提高以及对化工安全生产的重视，混酸硝化体系的应用空间被进一步压缩，一种安全且环保的单硝化方法已经成为化工行业的迫切需求。
3、中国专利cn104744311a报道了以4-氯苯酚为原料，使用质量分数为60％硝酸作为硝化试剂，制备了2-硝基-4-氯苯酚。在该硝化体系中使用到了浓硝酸，这会直接导致该工序生产环境较差、设备要求较高等诸多问题，并且该硝化体系中除了生成硝化产物还会生成水，这使得未反应的浓硝酸被稀释，进而影响反应的进行；另外，该硝化体系对于硝化较为不活泼的芳香烃(仅含吸电子基团的芳香烃)时产率较低。
4、zolfigol等报道了使用n2o4作为硝化试剂来硝化苯酚的方法(syntheticcommunications,2008,38(19),336-3374.)，该方法首先将n2o4浸渍在聚乙二醇上，然后将制备的聚乙二醇-n2o4(peg-n2o
5、haghnazari报道了一种采用硝酸铁作为硝化试剂(international nanoletters,2011,1(1),30-33.)的硝化体系，该体系以乙酸乙酯为溶剂，二氧化硅为催化剂，在室温反应10min，即可得到具有较高产率的单硝基芳香烃。但是该硝化方法仅对含有给电子基团的芳香烃效果明显，而对于只含有吸电子基团的芳香烃则效果不佳；另外，硝酸铁是一种无机氧化剂，与有机物混合容易发生燃烧，因此实际生产过程中受到一定制约。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，在多聚磷酸中，以芳香烃为原料，利用硝化试剂组成的反应体系，在室温下搅拌3-8小时，直至反应完成，最后，加入水淬灭反应，产物经有机溶剂萃取、水洗、干燥、过滤、浓缩、提纯，即得到单硝基芳香烃化合物。
4、进一步的，硝化试剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌或硝酸铁。
5、进一步的，所述硝化试剂的添加量为1-1.5当量。
6、进一步的，所述芳香烃为含有给电子基团、吸电子基团或同时含有给电子基团及吸电子基团的化合物。
7、进一步的，所述芳香烃为4-氟苯酚、4-氟苯甲酸、4-氯苯酚、4-氯苯甲醚、对苯二甲醚、2-氯-4-氟苯甲醚、3-氟-4-羟基苯甲醛、苯甲酸、4-溴苯甲醛、苯甲腈或三氟甲苯。
8、所述有机溶剂为二氯乙烷。
9、由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
10、第一，本专利技术的创新性主要体现在所选用的硝化试剂—硝酸钾价格较为廉价，对人体无害，且易于储存；所选用的质子酸溶剂—多聚磷酸，其可以溶解低分子和高分子化合物；且多聚磷酸的酸性比硝酸、硫酸弱，比乙酸强，且无氧化能力，对人体毒性小；
11、第二，本申请具有合成方法简单、反应后处理方法简单、反应条件温和且安全、底物适用范围广和反应几乎定量完成等优点，这符合绿色化学的发展理念，为大规模工业化制备单硝基芳香烃提供了一种新的思路和方法。
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1.一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：在多聚磷酸中，以芳香烃为原料，利用硝化试剂组成的反应体系，在室温下搅拌3-8小时，直至反应完成，最后，加入水淬灭反应，产物经有机溶剂萃取、水洗、干燥、过滤、浓缩、提纯，即得到单硝基芳香烃化合物。
2.根据权利要求1所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：硝化试剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌或硝酸铁。
3.根据权利要求2所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述硝化试剂的添加量为1-1.5当量。
4.根据权利要求3所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：其合成路线具体如下：
5.根据权利要求1所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述芳香烃为含有给电子基团、吸电子基团或同时含有给电子基团及吸电子基团的化合物。
6.根据权利要求5所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述芳香烃为4-氟苯酚、4-氟苯甲酸、4-氯苯酚、4-氯苯甲醚、对苯二甲醚、2-氯-4-氟苯甲醚、3-氟-4-羟基苯甲醛、苯甲
7.根据权利要求1所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二氯乙烷。
...【技术特征摘要】
1.一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：在多聚磷酸中，以芳香烃为原料，利用硝化试剂组成的反应体系，在室温下搅拌3-8小时，直至反应完成，最后，加入水淬灭反应，产物经有机溶剂萃取、水洗、干燥、过滤、浓缩、提纯，即得到单硝基芳香烃化合物。
2.根据权利要求1所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：硝化试剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌或硝酸铁。
3.根据权利要求2所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述硝化试剂的添加量为1-1.5当量。
4.根据权利要求3所述的一种安全环保的单硝基芳香烃的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：王力，贾逸雄，赵万胜，李世云，李兴存，文彬，陈兴权，
申请(专利权)人：清源创新实验室，
类型：发明
国别省市：
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