[发明专利]一种4,6-二硝基间苯二酚的制备方法

说明书

本发明属于有机化学反应领域，公开了一种4,6‑二硝基间苯二酚制备方法，以三氧化硫为磺化剂，通过分步分离的方法，实现母液循环使用，减少硫酸消耗量，降低4,6‑二硝基间苯二酚制备成本。本发明通过三次分离操作，可将4,6‑二硝基间苯二酚制备过程的废酸量大大减少，既有可以降低制备原料成本，也有良好的社会效益。

技术领域

本发明涉及有机化学反应领域，公开了一种二硝基间苯二酚的制备方法。

本发明是以三氧化硫为磺化剂，通过分步分离的方法，实现母液循环使用，减少硫酸消耗量，降低4,6-二硝基间苯二酚制备成本。

背景技术

聚对苯撑苯并二恶唑（下文简称PBO）是一种高性能纤维，目前已用于军事、航天等领域，4,6-二氨基间苯二酚（下文简称DAR）盐酸盐是合成纤维PBO的重要单体之一，目前制备DAR的主要工艺是以起始原料划分，主要有间苯二酚工艺及连三氯苯工艺。

CN1165521介绍的间苯二酚制备4,6-二硝基间苯二酚工艺中，以间苯二酚为原料，以发烟硫酸为磺化剂，经磺化、硝化、水解工艺制备4,6-二硝基间苯二酚。

由于要进行间苯二酚三磺化反应，对硫酸的浓度要求苛刻，发烟硫酸用量大，磺化液直接硝化，硝化液稀释后进行水解反应，该制备工艺产生的废酸量很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题：以间苯二酚为原料经磺化、硝化、水解制备4,6-二硝基间苯二酚，该工艺产生大量的废酸。

本发明的主要技术方案：4,6-二硝基间苯二酚的制备方法，其特征是以间苯二酚为原料，经过磺化、硝化、水解制备4,6-二硝基间苯二酚，其中磺化液、硝化液及水解液通过分离分别得到2,4,6-三磺酸间苯二酚、2-磺酸基-4,6-二硝基间苯二酚及4,6-二硝基间苯二酚后再进行后续反应。

通常地，本发明方法是以间苯二酚为原料，经过磺化、硝化制备4,6-二硝基间苯二酚：在磺化反应器中加入一定量的发烟硫酸，再缓慢加入间苯二酚，使之充分反应；反应后，继续加入间苯二酚，再按比例滴加三氧化硫进行磺化反应，不断加入间苯二酚，并滴加三氧化硫，直至晶体析出，反应液粘度增加，停止加料。将反应液冷却后，过滤，分离出反应液中的晶体；滤液返回至磺化反应器中用于后续磺化反应的底料。硝化反应器中加入一定量的硫酸，加入上步骤反应制备的2,4,6-三磺酸间苯二酚，搅拌后滴加硝酸进行硝化反应，反应结束后，将硝化反应液过滤分离，分离的母液用作后续硝化反应的底料。水解反应器中加入稀硫酸溶液，再加入2-磺酸基-4,6-二硝基间苯二酚，升温进行水解反应，反应结束后，将反应液冷却过滤，滤后的水解母液返回至水解反应器中作为下批次水解反应的底料，4,6-二硝基间苯二酚经纯化后得目标产品。

所述磺化剂为硫酸、发烟硫酸及三氧化硫。

所述间苯二酚经磺化反应后，磺化液中2,4,6-三磺酸间苯二酚浓度为30%-40%。

所述磺化液2,4,6-三磺酸间苯二酚的分离方法是将磺化液冷却后，密闭过滤，其冷却温度为15-20℃。

所述硝化反应液2-磺酸基-4,6-二硝基间苯二酚浓度为20-40%。

所述硝化液2-磺酸基-4,6-二硝基间苯二酚的分离方法为冷却、离心分离法。

所述水解液2-磺酸基-4,6-二硝基间苯二酚浓度为20%-35%。

所述，2-磺酸基-4,6-二硝基间苯二酚的分离方法为过滤法。

所述水解液硫酸的浓度为10-30%。