[发明专利]芳香族化合物硝化方法

说明书

本发明是涉及芳香族化合物的一种硝化工艺。

硝化反应在化学及化工领域被广泛应用。目前采用的硝化方法主要有以下几种：

以硫酸-硝酸混合酸体系作为硝化试剂的硝化法。这种方法需消耗大量的浓硫酸;且硝化过程中副反应多，产品的分离提纯较困难，废酸水溶液多，污染环境;多用于不容易被氧化的芳烃类硝化，适用范围窄。

以硝酸-冰醋酸或硝酸-醋酸酐体系作为硝化试剂的硝化方法。它多用于活性较高的芳香醚、酚类等，它适用范围窄，成本比较高，原料转化率低，不同程度地存在上述硝化法中的缺陷。

以稀硝酸作为硝化剂的硝化方法，硝化过程中需加入少量催化剂，如NaNO₂或Na₂SO₃等，其工艺过程是：

反应在0°-15℃之间进行。这种方法同样存在：1、只适用于活性较高的酚类，适用范围窄;2、副产物多，且分离提纯困难;3、所要求的反应温度较低，需要冷冻处理，费时费事;4、收率低，一般只有60%-70%左右，成本高等弊端。

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种适用范围宽、反应条件温和、工艺简单、收率高的芳香族化合物硝化方法。

可采用以下的技术方案实现目的。采用硝酸-有机溶剂体系或硝酸作为硝化试剂，加入某种催化剂，并在20°-90℃进行反应。

结合工艺流程图及实施例对本技术方案的内容作进一步详述。

附图是本硝化方法的工艺流程图。

其硝化工艺过程是：

a、试剂中加入催化剂，在20℃-90℃进行硝化反应;硝酸的用量为理论量的1.2-1.7倍;按重量，主原料∶催化剂＝10-30∶1;

b、将反应混合物进行分层分离，分出有机层和水层;

c、对有机层进行洗涤，去除洗水;

d、脱去溶剂得到产品。

溶剂可采用乙醚、二氯乙烷、氯仿、硝其甲烷等。其消耗量为以1吨产品计需消耗溶剂0.1-0.2吨。

废水液：本法生产1吨产品产生废水量约为2-3吨。

下面列举一部分芳香族化合物按本工艺的硝化结果：

原料  产物  收率  条件(温度)

采用本发明制备硝基芳香族化合物，具有工艺简单、条件温和、废水少、污染小，收率高、产品质量好、适用范围宽、成本低等功效。

实施例1、酚类的硝化→将2.18g（0.02mole），10ml 1，2-二氯乙烷，8ml H₂O，0.2g催化剂加入100ml四口反应瓶中，充分搅拌后加入2.9g 65%的HNO₃（0.03mole）。维持温度在20-50℃下反应。跟踪反应原料，直到观察到其基本消失。然后分离，分出有机层和水层，水层用5ml 1，2-二氯乙烷萃取，合并两次得到的有机层，水层不经处理可直接循环使用。用10ml H₂O洗涤有机层，去除洗水，有机层用无水Na₂SO₄干燥。脱去溶剂得浅黄色产品3.05g，含量为98%。

实施例2，芳香醚的硝化→将2.76g（0.02mole），10ml 1，2-二氯乙烷，5ml H₂O，0.2g催化剂加入100ml四口反应瓶中，充分搅拌下加入3.0g 65%的HNO₃（0.03mole）。维持反应温度在30℃-60℃之间。跟踪反应原料，直到观察到其基本消失。然后分离。分出有机层和水层，水层不经处理可直接循环使用，水层用5ml 1，2-二氯乙烷萃取，合并得到的有机层，用10ml H₂O洗涤，去除洗水，用无水Na₂SO₄干燥，脱去溶剂，得浅黄色产品3.6g。含量为98%

实施例3，

将（0.1male，9.2g），催化剂1g，2ml H₂O，再加入19.4g的15%的浓HNO₃水溶剂，加热升温到75℃下，反应大约6小时，冷却到室温，分出有机层，水层不经处理可循环使用;并用水洗涤有机层，干脱过滤得9.3g浅黄色的溶液（收率67.8%）。