一种2-氨基-4-硝基甲苯的连续流高效生产方法技术

本发明专利技术属于有机合成领域，特别是涉及一种2

【技术实现步骤摘要】
一种2
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氨基
‑4‑
硝基甲苯的连续流高效生产方法


[0001]本专利技术属于有机合成领域，特别是涉及一种2
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氨基
‑4‑
硝基甲苯的连续流高效生产方法。

技术介绍

[0002]2‑
氨基
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硝基甲苯是一种金黄色结晶固体，主要用于棉织物的染色和印花，与色酚AS或AS
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D偶合染大红色(即旗红)，也可用于丝绸、粘胶及锦纶织物的染色，还用作有机颜料的中间体。关于其合成方法目前主要采用以邻甲苯胺为原料，经过硫酸成盐、硝化、纯碱中和后离心分离得到产品。
[0003]专利CN 106278908 A采用以邻甲苯胺为原料，98％硫酸和部分50％硫酸进行成盐，混酸硝化反应，然后用液氨中和后离心过滤得到产品。这种传统的间歇反应存在反应危险系数高，选择性差，副反应多等问题，并且废酸量大，对环境会有一定污染。
[0004]专利CN 113121360 A以微通道反应器来完成硝化反应，提高反应效率，但是第一步成盐还是用的硫酸作为反应试剂，危险系数高，粘度大，容易堵塞，不适合用于微通道反应器，并且还有废酸量大等缺点。
[0005]专利CN 109942434 A中采用醋酸和氯乙酸酰化成盐，用醋酸作溶剂进行硝酸硝化反应，然后加入甲基叔丁基醚，通过压滤分离固体和液体，向固体中加入盐酸升温反应，然后热压滤，滤液进结晶槽，回收氯乙酸，滤饼洗涤得到产品。首先，采用醋酸和氯乙酸酰化成盐反应活性不高，反应效果差，从而需要更高的反应温度和反应时间，其次用氯乙酸会产生酸性气体(氯化氢)会污染环境，因此要用微真空抽出，再用尾气处理装置处理，这样就会增加装置和操作的复杂性；然后他采用醋酸做溶剂进行硝化反应，醋酸和硝酸会反应生成过氧化物，不仅使得反应收率和纯度降低，生成的过氧化物还有爆炸的危险，此外醋酸和硝酸混合的废液中，溶剂的回收利用也不方便，不利于工业化；第三步水解反应，用盐酸作水解，水解反应效果不好，因为盐酸氢离子浓度不够高，并且最后不用碱调pH，这会导致最终产品中存在相关的盐酸盐，影响产品质量。这种方法存在反应步骤多，操作复杂，反应危险，并且反应周期长，经济效益不高等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有生产工艺存在的危险系数高，选择性差，副反应多，废酸量大不利于处理，对环境污染，反应周期长等问题，从生产路线以及生产设备两方面进行创新和改进，提供一种大红色基G(2
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氨基
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硝基甲苯)的连续流高效生产方法。酰化成盐采用乙酸酐和醋酸，降低了反应危险系数，硝化反应用卤代烃作溶剂，粘度小，危险性小，溶剂还可回收重复利用，还采用了微通道反应器解决了反应周期和反应转化率的问题，水解反应用硫酸水解，然后用碱液中和，进一步提高反应收率。本专利技术经济性好，原子利用率高，安全性好，还使硝化反应连续化生产，具有良好的工业化生产前途。
[0007]本专利技术的2
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氨基
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硝基甲苯的连续流生产方法，包括如下步骤：
[0008](1)将邻甲苯胺溶解在醋酸中，在带有搅拌的釜式反应器中滴加醋酸酐进行酰化反应，按照邻甲苯胺/乙酸酐/醋酸摩尔比为1:(1～1.1):(6～7)的物料配比进料，控制酰化反应温度为20～25℃，乙酸酐滴加时间为1～1.5h，经蒸馏浓缩得到邻甲基乙酰苯胺醋酸盐；
[0009](2)将邻甲基乙酰苯胺醋酸盐溶解在卤代烃溶剂中，与配置好的50％～98％的硝酸溶液按照邻甲基乙酰苯胺醋酸盐/硝酸摩尔比1:(1～1.2)进料，分别泵入微通道反应器模块中，进行硝化反应，控制反应温度20～60℃，停留时间1～5min，压力1～10bar，在反应器末端收集硝化液，经冰水溶解，析晶，过滤分离得间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐，滤液经回收水相和有机相重复利用；
[0010](3)在釜式反应器中，将间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐溶于浓度为50％～98％的硫酸中，按照间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐/硫酸摩尔比为1:(1.5～2)，反应温度90～100℃，搅拌反应时间1～1.5h，进行水解反应，再经冰水溶解，析晶，过滤分离，中和，过滤洗涤得到2
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氨基
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硝基甲苯产品。
[0011]优选的，步骤(1)中邻甲苯胺/乙酸酐/醋酸摩尔比为1:(1～1.05):(6～6.5)，温度为23～25℃，乙酸酐滴加时间为1.3～1.5h。
[0012]优选的，步骤(2)中溶剂为为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳或者硝基甲烷中的一种或几种(更优选二氯甲烷)，硝酸浓度为80％～98％，邻甲基乙酰苯胺醋酸盐/硝酸摩尔比为1:(1.1～1.2)，温度为40～50℃，总停留时间为2～3min，压力3～5bar。
[0013]优选的，步骤(3)中硫酸浓度为50％～70％，间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐/硫酸摩尔比为1:(1.5～1.8)，同时反应温度为95～100℃，搅拌反应时间为1～1.2h。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015](1)本专利技术将传统的混酸硝化工艺改成用卤代烃(二氯甲烷/二氯乙烷/氯仿/四氯化碳)或者硝基甲烷中的一种或几种作溶剂，其中优选二氯甲烷，用二氯甲烷作溶剂的优势有：1.二氯甲烷沸点低，容易回收；2.二氯甲烷价格便宜，所以用二氯甲烷经济性更好；3.二氯甲烷黏度小，流动性更好，更适用于微通道。
[0016](2)本专利技术所使用的微通道反应器模块为金属材料具有超强的耐压效果，所使用的结构为直流型通道、圆饼式脉冲变径型矩形扁管道、斜方饼式脉冲变径型矩形扁管道、增强混合型圆饼式矩形扁管道、Heart Cell结构通道中的一种或几种，这些结构具有增强传质，降低压降以及控温效果好的特点。用微通道反应器进行连续硝化反应，改善了传统间歇工艺危险系数高，粘度大，反应周期长，废酸量大等方面的问题，提高反应效率和反应收率，并且溶剂还可以回收利用，提高了原子经济性。
[0017](3)酰化成盐以醋酸和酸酐作为反应试剂，相比较传统的硫酸工艺，所需反应温度低，反应时间短，对氨基具有保护作用，协同具体的酰化反应条件的设定，有效提高了酰化效率和提高邻甲基乙酰苯胺醋酸盐的收率，因此本专利技术的酰化成盐方法具有反应更加安全高效的特点。此外，溶剂直接蒸馏后冷凝可重复使用，对环境的污染更小。
[0018](4)水解反应使用硫酸加热水解，与盐酸相比水解更完全，反应效果更好，然后再冷却过滤用碱调pH为中性或弱碱性，可以使得产品纯度和收率都大大提高。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的大红色基G(2
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氨基
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硝基甲苯)的连续流生产合成路线图。
[0020]图2为本专利技术大红色基G(2
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硝基甲苯)的连续流生产工艺流程图。
[0021]图3为本专利技术所用的微通道反应器的五种内部结构图。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2
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氨基
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硝基甲苯的连续流高效生产方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将邻甲苯胺溶解在醋酸中，在带有搅拌的釜式反应器中滴加醋酸酐进行酰化反应，按照邻甲苯胺/乙酸酐/醋酸摩尔比为1:(1～1.1):(6～7)的物料配比进料，控制酰化反应温度为20～25℃，乙酸酐滴加时间为1～1.5h，经蒸馏浓缩得到邻甲基乙酰苯胺醋酸盐；(2)将邻甲基乙酰苯胺醋酸盐溶解在卤代烃溶剂中，与配置好的50％～98％的硝酸溶液按照邻甲基乙酰苯胺醋酸盐/硝酸摩尔比1:(1～1.2)进料，分别泵入微通道反应器模块中，进行硝化反应，控制反应温度20～60℃，停留时间1～5min，压力1～10bar，在反应器末端收集硝化液，经冰水溶解，析晶，过滤分离得间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐，滤液经回收水相和有机相重复利用；(3)在釜式反应器中，将间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐溶于浓度为50％～98％的硫酸中，按照间硝基邻甲基乙酰苯胺醋酸盐/硫酸摩尔比为1:(1.5～2)，反应温度90～100℃，搅拌反应时间1～1.5h，进行水解反应，再经冰水溶解，析晶，过滤分离，中和，过滤洗涤得到2
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氨基
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硝基甲苯产品。2.根据权利要求1所述的2
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氨基
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硝基甲苯的连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：江多镀，马晓明，刘建武，严生虎，张跃，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：