[發明專利]一種硝基甲烷合成方法

有效

• 申請號: 201310494364.5
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103553924A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 楊晉輝;陳艷雪
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: C07C205/02
• 分類號: C07C205/02;C07C201/10
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 米文智

1.一種硝基甲烷合成方法，將原料亞硝酸鈉、催化劑及水攪拌溶解，在攪拌下滴加原料硫酸二甲酯，進行反應；后處理為在攪拌下將反應液過濾，固液兩相分離，液相減壓蒸餾得硝基甲烷粗品，經精餾后得硝基甲烷成品，其特征在于：在滴加原料硫酸二甲酯前，加入溶劑和相轉移催化劑，所述溶劑沸點低于100℃，溶劑用于控制反應溫度，反應溫度為20℃～60℃。

2.根據權利要求1所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述溶劑為沸點低于100℃的醚類或氯代烷烴。

3.根據權利要求2所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述溶劑為醚類：乙醚、甲丙醚、乙丙醚或丙醚；或為氯代烷烴：二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷或2-氯丙烷；為以上溶劑的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述溶劑為乙醚。

5.根據權利要求3所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述溶劑為混合溶劑時，其中至少一種溶劑沸點低于50℃。

6.根據權利要求1所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述硫酸二甲酯與亞硝酸鈉的摩爾比為1:1.90～2.05；所述水的體積用量以亞硝酸鈉的摩爾數計為25～50mL/mol；所述溶劑的體積用量為水的體積的0.5-2倍。

7.根據權利要求1所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述后處理為在攪拌下將反應液降溫至-5℃?～?-27.5℃，使水和固體副產品析出，過濾，固液兩相分離，固相用沸點低于100℃且與硝基甲烷混溶的洗滌液洗滌萃取后，洗滌液與已分離出的液相合并，減壓蒸餾回收溶劑后，殘留物為硝基甲烷粗品，經精餾后得硝基甲烷成品；過濾后的固相經升溫脫水得副產品硫酸鈉；所述洗滌液為醚類溶劑：乙醚、甲丙醚、乙丙醚或丙醚，或為氯代烷烴溶劑：二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷或2-氯丙烷，或為酯類溶劑：甲酸甲酯、甲酸乙酯，乙酸乙酯或甲酸丙酯，為以上溶劑的一種或幾種。

8.根據權利要求１或6所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述催化劑為堿、強堿弱酸鹽或緩沖溶液：堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，強堿弱酸鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀，緩沖溶液為碳酸鈉-碳酸氫鈉緩沖液、硼砂-氫氧化鈉緩沖液、甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液、硼酸-硼砂緩沖液、巴比妥鈉-鹽酸緩沖液或磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液；所述催化劑的用量為，加入催化劑后反應液pH值介于8-13之間。

9.根據權利要求１所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述相轉移催化劑為環狀冠醚類或季銨鹽類：環狀冠醚類為18-冠-6或15-冠-5，季銨鹽類為芐基三乙基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、芐基三甲基氯化銨、四丁基硫酸氫銨、三辛基甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨；所述亞硝酸鈉與相轉移催化劑的摩爾比為1：0.01-0.06。

10.根據權利要求１所述的一種硝基甲烷合成方法，其特征在于所述反應溫度為30℃～50℃，反應時間為1～5小時。