【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，具体涉及一种在多聚磷酸及硝酸钾的条件下，对芳香烃化合物进行二硝化的方法，属于精细化工领域。
技术介绍
1、芳香族化合物的硝化反应是化工生产中重要的亲电取代反应，芳香族化合物的硝化产物也是重要的精细化工中间体，它们被广泛地用于染料、医药、农药及炸药等领域。例如2,4-二硝基氟苯是有机氟精细化学品的重要基础原料，是制造抗菌药物环丙沙星、培氟沙星、二氟沙星等喹诺酮类药物的主要原料，同时还用于含氟农药、杀虫剂及含氟除草剂的原料；2,4-二硝基氯苯是工业上常用的分子型阻聚剂，还可用于制取硫化黑染料、邻苯甲酰磺酰亚胺、2,4-二硝基苯胺、2,4,6-三硝基苯酚等高附加值的下游产品；2,4-二硝基苯甲醚则主要用作染料中间体及杀虫卵剂；2,4-二硝基甲苯及2,4,6-三硝基甲苯被广泛地用于制作炸药。但是，由于二硝化芳香烃化合物的特殊属性，国家对二硝化芳香烃化合物的生产工艺严格把关，目前国内对二硝化产物需求较大，经常导致供不应求的状态。
2、二硝基芳香烃的制备工艺大多采用浓硝酸体系或者混酸体系。对于浓硝酸体系，俄罗斯专利ru2572516c1报道了使用浓硝酸体系对苯酚在80℃下进行二硝化反应生成2,4-二硝基苯酚，产率优秀。对于混酸体系，较为常见的体系便是浓硝酸—浓硫酸体系，中国专利cn103936559a报道了使用浓硝酸—浓硫酸体系对苯在120℃下进行二硝化生成1,3-二硝基苯，产率优秀；国外专利wo2020175671a1报道了使用浓硝酸—浓硫酸体系对4-甲基三氟甲苯在50℃下进
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有硝化技术的缺点，提供一种安全环保的二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、一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，在多聚磷酸中，以芳香烃为原料、硝酸盐为硝化试剂组成的反应体系，在室温下搅拌1-15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，即得到二硝基芳香烃化合物。
4、进一步的，硝化试剂中硝化盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌或硝酸铁中的任意一种，更优选为硝酸钾。
5、进一步的，多聚磷酸(ppa)为硝化溶剂。
6、进一步的，所述硝化试剂的添加量为2.2-2.4当量，更优选为2.3当量。
7、进一步的，所述芳香烃为含有给电子基团或同时含有给电子基团及吸电子基团的化合物。
8、进一步的，所述芳香烃包括但不限于苯、氯苯、氟苯、苯甲醚、溴苯、4-甲氧基苯甲醛、2-甲基三氟甲苯、4-甲氧基苯乙酮、4-甲基三氟甲苯、4-羟基苯乙酮等芳香烃化合物。
9、所述有机溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷，更优选为二氯乙烷。
10、由上述对本专利技术的描述可知，与现有硝化技术相比，本专利技术的有益效果是：
11、第一，本专利技术的创新性主要体现在掘弃了目前传统的混酸二硝化体系，选择安全系数更高，反应更加彻底的液体酸/硝酸盐体系。硝酸盐硝化的机理是芳烃自由基阳离子捕获no2+而形成wheland中间体的过程。该工艺具有废酸排放少、腐蚀性小、产物易于分离等优点。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；
12、第二，传统的浓硝酸体系或浓硝酸—浓硫酸的混酸体系因为其使用的强酸所造成严重的酸水环境污染，剧烈的反应过程及对设备的强烈腐蚀被大多工艺所诟病。本申请具有对环境污染小—使用酸性小于硫酸，硝酸，无氧化能力，更稳定安全的多聚磷酸为硝化反应提供酸性条件、反应效率高—产率优秀、后处理简单—滴加水进行水解后萃取产物、生产环境安全优异—室温下便可进行硝化反应的优势。从绿色合成角度来看，这符合绿色化学和安全生产的理念，为大规模工业化制备二硝基芳香烃提供了一种新的思路和方法。
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1.一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：在硝化溶剂中，以芳香烃为原料、硝酸盐为硝化试剂组成的反应体系，在室温下搅拌1-15小时，直到反应完成；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，即得到二硝基芳香烃化合物。
2.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所采用的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌或硝酸铁中的任意一种。
3.根据权利要求2所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所采用的硝酸盐为硝酸钾。
4.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所选取的硝酸盐的添加量为2.2-2.4当量。
5.根据权利要求4所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所选取的硝酸盐的添加量为2.3当量。
6.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所选取的硝化溶剂为多聚磷酸PPA。
7.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述芳香烃包括苯、氯苯、氟
8.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
...【技术特征摘要】
1.一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：在硝化溶剂中，以芳香烃为原料、硝酸盐为硝化试剂组成的反应体系，在室温下搅拌1-15小时，直到反应完成；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，即得到二硝基芳香烃化合物。
2.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所采用的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌或硝酸铁中的任意一种。
3.根据权利要求2所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所采用的硝酸盐为硝酸钾。
4.根据权利要求1所述一种安全环保的二硝基芳香烃的制备方法，其特征在于：所选取的硝酸盐的添加量...
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