一种4－甲基－3－硝基苯酚及其制备方法技术

一种４－甲基－３－硝基苯酚及其制备方法，硝基苯酚ｍ．ｐ：７７．５－７８℃，灼烧残渣＜０．０５％，分析含量大于９８．５％。其制备方法包括如下步骤（１）酯化：将反应釜中投入液碱及水，加对甲基苯酚，加热通光气，ＮａＯＨ洗涤，干燥得碳酸酯；（２）硝化：将工业硫酸，碳酸酯投入硝酸中搅拌，均速定量滴加发烟硝酸反应，冷却得硝基物；（３）水解：加Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］，将活性炭与适量水搅匀投入釜内，冷却，用１∶１的盐酸酸化，离心得粗产品；（４）精制：强力搅拌的反应釜中，加乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，冷却析出，风干。４－甲基－３－硝基苯酚的结构式：（如图）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有机化工中间体及其制备方法，具体涉及一种4-甲基-3-硝基苯酚及其制备方法。
技术介绍
对甲基苯酚衍生物是重要的有机化工原料，在医药、农药、染料、香料、化妆品等领域中应用十分广泛。目前国内对邻氨基对甲基苯酚、2，6-二叔丁基对甲基苯酚、邻硝基对甲苯酚等对甲基苯酚衍生物已有报道，刘国华1996、1997年介绍了用四丁基氯化铵作相转移催化合成邻硝基对甲基苯酚的实验方法，王玉国等1998年用电解还原法由邻硝基对甲基苯酚制备邻氨基对甲基苯酚。参考文献GB2157679 1985、WO8501939 1985、US4345007 1982、US4189328 1980。4-甲基-3-硝基苯酚(4M-3NP)，由于国际上对此产品的需求量日益增多，目前还未见4-甲基-3-硝基对甲苯酚的研究、生产报道，所以研制和开发生产该产品具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种4-甲基-3-硝基苯酚及其制备方法，满足工业化生产需要。4-甲基-3-硝基苯酚的结构式 其物理化学性能为m.p77.5-78℃，干燥失重＜0.01％，灼烧残渣＜0.05％，铁含量＜0.001％，GC和HPLC分析含量大于98.5％。具体合成路线甲基苯酚→碳酸酯(III)→硝基物(II)→4-甲基-3-硝基苯酚(I) 具体合成步骤1.酯化反应釜中投入液碱及水，加入对甲基苯酚，加热到40-50℃，通光气，过滤，NaOH洗涤，干燥得到碳酸酯(III)。其中对甲基苯酚是工业级，含量大于98％. NaOH是工业级，30％.光气是工业级. 2.硝化反应釜内投入工业硫酸，将微粉状碳酸酯投入硝酸中搅拌均匀，并用冰盐水冷却至0-5℃，均速定量滴加发烟硝酸，压去夹套内冰盐水，继续反应2小时，在另一反应釜中，夹套放满自来水(不循环)。将反应液在搅拌下缓慢抽入该釜内，硝化液转移完毕后放去夹套存水，保温，冷却至30℃以下，离心得到黄色非晶状粗品硝基物(II).其中浓硫酸是工业级，96-98％，比重1.80-1.84g/ml.发烟硝酸是工业级，98％，比重1.50g/ml。3.水解将硝基物投入反应釜中加水，加入Na2CO3，升温2-4小时，取样冲稀，保温。将活性炭与适量水搅匀投入釜内，搅拌滤去活性炭，将水解液冷却至8-10℃，用1∶1的盐酸酸化，离心分离，得到4-甲基-3-硝基苯酚粗产品(I)。其中Na2CO3是工业级，98％.浓盐酸是工业级，35-37％4.精制将4-甲基-3-硝基苯酚粗产品强力搅拌的反应釜中，加乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂提取，静置，分出上层清液，蒸去大部分溶剂，冷却析出黄色晶体，离心分离，风干，得4-甲基-3-硝基苯酚(I)。其中石油醚是工业级，沸点60-90℃.乙酸乙酯是工业级，90％。4-甲基-3-硝基苯酚(4M-3NP)是合成医药、农药、多种染料、醚类除草剂、化妆品等重要化工产品的中间体原料.本专利技术的制备方法步骤简便，收率较高，适合工业化生产. 具体实施例方式实施例1一.酯化1000L反应釜中投入135公斤液碱310升水加入180公斤对甲基苯酚，加热到45℃，在搅拌下通入光气，直至反应液不再吸收光气为止，停止通光气，过滤。滤渣用NaOH溶液洗涤，干燥，收率为98％。m.p.＝113℃二.硝化500立升反应釜内投入工业硫酸，550公斤，精制过的碳酸酯投入硝酸中搅拌均匀，并用冰盐水冷却至5℃，称量32.5公斤发烟硝酸，抽入高们槽中，滴加发烟硝酸，控制滴加速度，大约在2-3小时内加完，压去夹套内冰盐水，继续反应2小时，另在一2000L反应釜中投入500L水，夹套放满自来水(不循环)。将反应液在搅拌下缓慢抽入该釜内，硝化液转移完毕后放去夹套存水，保温，开冷却水冷却至30℃以下，离心分离，得到粗品硝基物，为黄色非晶状物。三.水解将硝基物投入1000L反应釜中加水600L分批Na2CO3(以免有大量气泡产生)，缓慢升温，保持2小时，取样冲稀，直到稀释后无沉淀生成，保温。将3公斤活性炭与适量水搅匀投入釜内，搅拌滤去活性炭，1000L的反应釜内将水解液冷却至8℃用1∶1的盐酸酸化，此时有大理棕黄色颗粒状沉淀生成，离心分离，得到粗品的4-甲基-3-硝基苯酚。四.精制50公斤的粗产品投入300L带有强力搅拌的反应釜中加适当比例的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂以适当的体积进行提取，经搅拌后静置，分出上层清液，蒸去大部分溶剂，冷却析出黄色晶体，离心分离，40℃风干，得产品。权利要求1.一种4-甲基-3-硝基苯酚，其特征是具有如下结构式 其中m.p77.5-78℃，干燥失重＜0.01％，灼烧残渣＜0.05％，铁含量＜0.001％，GC和HPLC分析含量大于98.5％。2.一种4-甲基-3-硝基苯酚的制备方法，其特征是包括以下步骤(1)酯化将反应釜中投入液碱及水，加入对甲基苯酚，加热到40-50℃，通光气，过滤，NaOH洗涤，干燥得到碳酸酯(III)；(2)硝化将工业硫酸，微粉状碳酸酯投入硝酸中搅拌均匀，冷却至0-5℃，均速定量滴加发烟硝酸，反应2小时，并将硝化液转移至另一反应釜中，冷却离心得硝基物(II)；(3)水解将硝基物投入反应釜中，加入Na2CO3，升温2-4小时，将活性炭与适量水搅匀投入釜内，滤去活性炭，冷却至8-10℃，用1∶1的盐酸酸化，离心得4-甲基-3-硝基苯酚粗产品(I)；(4)精制将粗品强力搅拌的反应釜中，加乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，冷却析出，风干，3.如权利要求2所述的一种4-甲基-3-硝基苯酚的制备方法，其特征是酯化中对甲基苯酚含量大于98％，NaOH是30％，4.如权利要求2所述的一种4-甲基-3-硝基苯酚的制备方法，其特征是硝化中浓硫酸是96-98％，比重1.80-1.84g/ml；发烟硝酸是98％，比重1.50g/ml，5.如权利要求2所述的一种4-甲基-3-硝基苯酚的制备方法，其特征是水解中Na2CO3是98％；浓盐酸是35-37％，6.如权利要求2所述的一种4-甲基-3-硝基苯酚的制备方法，其特征是精制中石油醚沸点60-90℃；乙酸乙酯是90％。全文摘要，硝基苯酚m.p77.5－78℃，灼烧残渣<0.05％，分析含量大于98.5％。其制备方法包括如下步骤(1)酯化将反应釜中投入液碱及水，加对甲基苯酚，加热通光气，NaOH洗涤，干燥得碳酸酯；(2)硝化将工业硫酸，碳酸酯投入硝酸中搅拌，均速定量滴加发烟硝酸反应，冷却得硝基物；(3)水解加Na文档编号C07C205/22GK1566074SQ0312929公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年6月13日专利技术者董佩峰, 李斌, 白银春, 左桂权, 黄志一, 何子鉴 申请人:上海子能高科股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种４－甲基－３－硝基苯酚，其特征是具有如下结构式：＊＊＊（１）其中ｍ．ｐ：７７．５－７８℃，干燥失重＜０．０１％，灼烧残渣＜０．０５％，铁含量＜０．００１％，ＧＣ和ＨＰＬＣ分析含量大于９８．５％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：董佩峰，李斌，白银春，左桂权，黄志一，何子鉴，
申请(专利权)人：上海子能高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]