[發(fā)明專利]一種1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811039084.4
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN110878022B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王培蘭;何志勇;金鋼;孔偉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化南京化工研究院有限公司
• 主分類號: C07C201/08
• 分類號: C07C201/08;C07C205/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

一種制備1,2,3?三氯?4,6?二硝基苯的方法，采用兩步法工藝制備1,2,3?三氯?4,6?二硝基苯：將1,2,3?三氯苯與95%~98.5%濃硫酸混合后，滴加硝酸反應(yīng)，將反應(yīng)生成的有機相與硝化廢酸分離后，再將有機相加入濃硫酸，滴加硝酸進行二硝化反應(yīng)，二硝化反應(yīng)分離后的廢酸作為下一批次一硝化用酸。采用二步法制備1,2,3?三氯?4,6?二硝基苯，可減少制備過程所需要的硫酸原料，同時，可減少硝化過程產(chǎn)生的廢酸量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機化學(xué)合成領(lǐng)域，介紹一種1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯(下文簡稱TCDNB)的制備方法。

背景技術(shù)

聚對苯撐苯并二惡唑（下文簡稱PBO）是一種高性能纖維，目前已用于軍事、航天等領(lǐng)域，4,6-二氨基間苯二酚（下文簡稱DAR）鹽酸鹽是合成纖維PBO的重要單體之一，目前制備DAR的主要工藝是以連三氯苯為原料經(jīng)硝化、水解、加氫、結(jié)晶等工序制備而成。

在硝化工序中，1,2,3-三氯苯與硫酸混合后，滴加硝酸制備TCDNB，由于要進行二硝化反應(yīng)，對硫酸的脫水值要求高，所以硝化反應(yīng)硫酸投入量較大，與三氯苯摩爾數(shù)的比例達到11以上，硝化反應(yīng)硫酸消耗量大，且硝化結(jié)束后產(chǎn)生的廢酸量大。

在US4766244及文獻^[1]中介紹的DCDNB制備方法，為了達到二硝化反應(yīng)需要的脫水值，原料1,2,3-三氯苯與硫酸的分子比均達到1：11.3。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題： TCDNB制備是二硝化反應(yīng)，而完成一硝化反應(yīng)和二硝化反應(yīng)對硫酸的脫水值要求是不同的，一硝化反應(yīng)所需的脫水值低于二硝化反應(yīng)所需的脫水值。本發(fā)明利用這個差異，采用兩步法工藝制備TCDNB：將1,2,3-三氯苯與濃硫酸混合后，滴加硝酸反應(yīng)，將反應(yīng)生成的有機相與硝化廢酸分離后，再將有機相加入濃硫酸，滴加硝酸進行二硝化反應(yīng)，二硝化反應(yīng)分離后的廢酸作為下一批次一硝化反應(yīng)混酸原料。

采用兩步法制備1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯，可減少制備過程所需要的硫酸原料，同時，可減少硝化過程產(chǎn)生的廢酸量。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種制備1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯的方法，采用兩步法制備1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯：首先，在反應(yīng)器中，將1,2,3-三氯苯與95%~98%濃硫酸混合后，攪拌狀態(tài)下，滴加65%~68%硝酸；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液器中保溫，靜置分層，分出下層硝化廢酸；第二，將分出的有機相轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中，加入濃硫酸后，攪拌，升溫，滴加硝酸進行二硝化反應(yīng)；第三，將二硝化反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至分液器中，保溫，靜置，分層，分出二硝化廢酸，有機相即為制備的1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯；第四，在反應(yīng)器中加入1,2,3-三氯苯，再將二硝化廢酸加至反應(yīng)器中，滴加硝酸進行一硝化反應(yīng)，重復(fù)1~3操作步驟制備1,2,3-三氯-4,6-二硝基苯。

所述二硝化反應(yīng)濃硫酸與1,2,3-三氯苯分子比為5.8~6.3。

所述一硝化反應(yīng)硝酸與1,2,3-三氯苯的分子比為1.0~1.15。

所述二硝化反應(yīng)硝酸與1,2,3-三氯苯的分子比為1.2~1.25。

所述一硝化反應(yīng)液靜置分液保溫溫度為60~65℃。

所述二硝化反應(yīng)液靜置分液保溫溫度為93~95℃。

所述二硝化反應(yīng)硫酸脫水值大于8.2。

本發(fā)明的有益效果

該方法采用兩步法工藝制備TCDNB：將1,2,3-三氯苯與濃硫酸混合后，攪拌情況下滴加硝酸進行一硝化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將有機相與廢酸分離后，重新加入濃硫酸，繼續(xù)滴加硝酸至反應(yīng)結(jié)束，二硝化反應(yīng)結(jié)束后分離的硝化廢酸作為下一批次一硝化反應(yīng)的混酸原料。本發(fā)明可以將TCDNB制備過程的硫酸消耗減少一半，一方面實現(xiàn)減少廢酸的目的；另一方面，降低硫酸消耗，最終實現(xiàn)降低制備成本的目的，增強產(chǎn)品的市場競爭性。