[发明专利]一种在管式反应器中进行连续生产对硝基苄醇的方法

说明书

本发明公开了一种在管式反应器中连续生产对硝基苄醇的方法。在酸性脱水剂的存在下，浓硫酸和浓硝酸的混酸与卤苄按照一定的比例连续泵入第一管式反应器完成硝化反应后，硝化反应液立即连续进入第一级液‑液分离器进行液‑液分离，得到的卤代烷层用泵增压后、连续进入第二管式反应器，与碱性、中性、或酸性水溶液进行水解反应。反应完成后，水解反应液经在线pH调整，再经第二级液‑液分离器进行连续的液‑液分离，得到的卤代烷层进入薄膜蒸发器进行连续浓缩，浓缩液进入结晶釜，经冷冻结晶、过滤、干燥，得到对硝基苄醇成品。其中，副产物混酸、回收水实现了循环使用。

技术领域

本发明属于精细化工产品的绿色合成技术领域，具体涉及连续生产对硝基苄醇的方法。

背景技术

对硝基苄醇是重要的有机合成中间体，广泛应用于医药工业，可以用来生产对氨基苄醇、对硝基苯甲醛、培南类抗生素等产品。其中，对氨基苄醇既是合成抗肿瘤药物的中间体，也是制备光敏材料、醇氧化酶和标记蛋白质及DNA的分子探针的重要中间体，具有良好的应用前景。对硝基苯甲醛是制备医药、染料、农药等精细化学品的主要中间体。

对硝基苄醇的合成方法，主要分为二个类别：一个为对硝基卤苄法，另一个为对硝基苯酯法。其中，对硝基苯酯法又细分为以下两种：

1、对硝基苯甲酸酯还原法，如：CN110156549。该方法需要使用价格昂贵的还原剂，例如硼氢化钠等，同时在后处理的过程中会产生大量的高盐废水，收率也不高，不仅导致对硝基苄醇的制造成本较高，而且对环境不够友好，增加环保负担。

2、对硝基卤苄与醋酸盐生成醋酸酯、再水解的合成法，如：CN108892618。该方法同样会产生大量的高盐、高COD废水，不利于环境保护。

对硝基卤苄法可以细分为以下三种：

1、对硝基卤苄的直接水解法，如：CN108117490A、CN109748800A。该方法无论在酸性或碱性或中性条件下进行，都会产生大量的含盐或卤化氢废水，回收处理废水十分困难、

而且处理的成本也很高；并且，往往在反应过程中有醚类副产物产生，增加了最终产品纯化的难度。

尽管CN108117490A公开了可以用离子液体代替常规的溶剂，但离子液体的价格非常昂贵，不利于规模化生产。

2、对硝基甲苯先卤代反应、再水解法，如：CN108892618、CN109748800、CN102307844，梁大伟等在《化学与生物工程》(2014，V31 NO12,P51～52)报道的技术。该方法是目前国内工业间歇式生产对硝基苄醇普遍采用的方法。该方法的缺点在于卤代反应会产生过卤代物，例如二卤代和三卤代物，这些过卤代物在后续的水解过程中会转化为很难分离的醛和酸，这给产品的纯化带来不利的影响。

3、卤苄经混酸硝化、再水解法，如：杨志林等在《化工中间体》2008年第10期P22～23中报道的技术，对硝基氯苄的收率仅为41％；南京理工大化工学院的蔡春等在《江苏化工》2000年2、3月刊报道的对硝基苄醇总收率在79％以下。该法难于在间歇式或者釜式的工业化生产中使用，原因是硝化反应非常激烈、邻位硝化的副产物无法避免，给工业化生产的安全与产品纯化带来诸多的困难，以及收率低等问题。

以上合成方法均在传统的釜式反应器中进行，因釜式反应器存在的传热传质效率低下而导致反应时间长，带来了上述安全、环保、产品质量、产品收率与成本等各类问题。

发明内容

本发明针对现有生产技术的不足，提供了对硝基苄醇的全封闭的、管道化的、安全可靠的绿色化工生产方法。