[發明專利]3，5－二硝基－4－氯三氟甲苯新型硝化工藝

在審

• 申請號: 201810369765.0
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108383730A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 鄭龍洲;張亮;方東;李付香
• 申請（專利權）人: 江蘇大華化學工業有限公司
• 主分類號: C07C205/12
• 分類號: C07C205/12;C07C201/08;C07C201/14
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本發明公開了一種3，5?二硝基?4?氯三氟甲苯新型硝化工藝。將硝酸鉀、發煙硫酸和廢酸按比例混合成混酸，與4?氯?3?硝基三氟甲苯在反應釜中進行二硝化反應，結束后相分離成半廢酸和目標化合物，半廢酸用于對氯三氟甲苯的一硝化反應，相分離得到廢酸和一硝化物，廢酸進入廢酸釜進行處理，處理后的廢酸可用于二硝化再循環使用。本發明與現有技術相比，從源頭上減少和消除污染，是環境友好的化工過程，有良好的工業化應用前景。

一 技術領域

本發明涉及一種3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯新型硝化工藝，屬于化學材料制備技術領域。本方法適用于以對氯三氟甲苯、硝酸鉀為原料，在常壓下加熱攪拌合成3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯的場合。

二 背景技術

3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯用作有機合成中間體，本品也是醫藥、染料的重要中間體。被廣泛應用于醫藥、農藥、精細化工中間體等工業領域。是旱田除草劑氟樂靈的中間體，由它所生產的氟樂靈等除草劑，具有安全、高效、低毒、低殘留等特點，廣泛用于棉花、大豆、向日葵等旱地作物，防除一年生禾本科雜草及部分闊葉雜草。該藥是優良的旱田除草劑。現有工藝常以三氟甲基苯為原料，用對氯三氟甲苯與半廢酸(二硝化反應廢酸)反應制備一硝化物4-氯-3-硝基三氟甲苯，再用硝-硫混酸硝化法對一硝化產物進行硝化反應得到二硝化物 3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯，該法存在腐蝕嚴重，副產物較多以及尾氣污染嚴重等缺點。

Kwiatkowski等人公開了由4-氯三氟甲苯制備3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯的方法(Kwiatkowski，Stefan，Pupek.Process for Preparing Trifluralin：US，5728881[P].1998-03- 17.)。該方法首先用硝酸-發煙硫酸的混合物將4-氯三氟甲苯轉化為一硝化產物4-氯-3-硝基三氟甲苯；然后加入二氯乙烷進行萃取，除去萃取劑得到一硝化物；然后用新鮮的硝-硫混酸對一硝化物進行二硝化反應，得到目標二硝化物3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯。二氯乙烷作為萃取劑用于一硝化階段，分離得到一硝化物。此工藝消除了以水稀釋分離劇烈放熱所需的冷卻裝置，但這種方法需要用到有毒有害的二氯乙烷的萃取工序。

Schneider公開了一種由4-氯三氟甲苯制備3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯的方法，在50～55 ℃下，將得到的一硝基產物在5min內加入到盛有新鮮混酸的反應釜中，該新鮮混酸中各組分分別為：硝酸20g，30％發煙硫酸80g，硝酸與三氧化硫的摩爾比為2.4∶1，然后在20min 內迅速升溫至90℃，保溫20h。反應結束后用氣相色譜分析，原料轉化率達到99.2％，產品純度達到96.5％。下層廢酸在80℃下分離出二硝基產物后，廢酸可再利用。上層為二硝基產物(因含有原料4-氯三氟甲苯，理論產品純度為94.8％)，在冷卻到55～57℃后冷凝為固體 (Schneider，Louis Graham，David E.Cyclic Two-stage Nitration Process forPreparing 4-Chloro-3，5-dinitrobenzo trifluoride from 4-Chlorobenzotrifluoride：US，4096195[P]. 1978-06-20.)。這種方法轉化率和收率都很高，但反應溫度較低，需要大量的能量冷卻，造成能量浪費。反應周期很長，硝酸揮發，造成浪費。目前，3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯的清潔硝化具有重要的應用價值。

三 發明內容

本發明的目的在于提供一種3，5-二硝基-4-氯三氟甲苯新型硝化工藝，該工藝改進方向是從生產源頭上入手，提出一種新的制備工藝，在不改變基本操作方法的同時，采用新方法從廢酸中回收產品，并將廢酸回收，使合成目標化合物過程中產生的廢酸能循環利用，避免了使用有毒有害的二氯乙烷(VOC_s)的萃取工序，有利于環境保護。