一種鄰硝基苯甲醛生產工藝的製作方法

2023-05-30 20:23:46

專利名稱：一種鄰硝基苯甲醛生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機合成中間體的生產工藝，特別是一種鄰硝基苯甲醛生產工藝。
背景技術：
現有技術中，鄰硝基苯甲醛生產方法採用的是一種三步驟的溴化法，是將鄰硝基甲苯在引發劑的存在下溴化為鄰硝基溴苄，繼而水解為相應的苄醇，再氧化為醛。該鄰硝基苯甲醛生產方法是主要缺陷是一是溴化、氧化採用了目前國際上已禁用的四氯化碳作為溶劑，二是溴化時產生的大量溴化氫氣體對環境及工人操作不利，需加以處理。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種新的更環保、安全、 並能提高原料的利用率的鄰硝基苯甲醛生產工藝。本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種鄰硝基苯甲醛生產工藝，其特點是，其步驟如下
(1)溴化將計量好的水、二氯乙烷、鄰硝基甲苯、溴素投入密閉式溴化反應釜，往冷凝器通入冷凍鹽水降溫，攪拌狀態下，反應釜升溫至40°C，加引發劑過氧化二碳酸(2 —乙基己基)酯，繼續升溫在50 55°C褪色後，分2-3批次加入雙氧水和引發劑，每次均待反應物褪色後再加入；雙氧水和引發劑加畢，反應混合液褪色後保溫2 3 h後靜置分層，有機層進入下一水解工序；各原料的重量比為鄰硝基甲苯溴素水二氯乙烷雙氧水弓丨發劑=1 0. 4-0. 6 2. 0-3. 0 2. 0-3. 0 0. 4-0. 6 0. 04-0. 06 ；
(2)水解於水解釜中加入配好的質量百分比濃度為8-1 碳酸鈉水溶液，把溴化工序所得有機層放入水解釜中攪拌，有(X)2氣體生成；升溫，水解，同時蒸餾回收二氯乙烷，回收下的二氯乙烷套用於溴化工序；蒸餾結束後保溫2 3 h後分層，所得有機層進入下一氧化工序；
(3)氧化將配好的質量百分比濃度為55-65%的稀硝酸溶液加入計量槽，把水解反應所得有機層放入氧化反應釜，加入催化劑亞硝酸鈉，開動攪拌，升溫至45士5°C時慢慢滴加稀硝酸溶液，反應自然升溫至陽 60°C ；滴加完畢後保溫2 證後靜置分層，所得有機層進入下一中和工序；
(4)中和將質量百分比濃度為25-35%的液鹼加入計量槽，把氧化所得有機層放入中和釜內，滴加液鹼中和至pH=7 8後，靜置分層；所得有機層進入下一加成工序；
(5)精製將質量百分比濃度為10-14%的焦亞硫酸鈉的水溶液放入加成釜內，將中和反應所得有機層加入加成釜中，攪拌後，靜置，分去底部的有機層，上層的水層加入液鹼調節至pH=13 14後，離心分離得鄰硝基苯甲醛粗品；將粗品放入精製脫色釜中，加入適量的甲苯和活性炭，升溫至50士5°C，過濾後入結晶釜中降溫，溫度降低後離心、烘乾得成品。本發明方法中的主要化學反應方程式為!"I^ ι 2 ^ιρ "RT^*^ Ι 2Η]
NaHSO3 + NaOH --p. Na2S03+H20
NNO β + NaOH mmmmm^ NaNC^+H^O
以上所述的鄰硝基苯甲醛生產工藝技術方案的步驟(5)中，所述的甲苯可以套用4 5 次後再進行甲苯回收。與現有技術相比，本發明工藝主要具有以下優點
1、溴化時所使用的溶劑為二氯乙烷，更為環保，也解決了四氯化碳禁用的問題，而氧化時的溶劑則採用了未反應的原料作為溶劑。2、溴化時，通過加入廉價的雙氧水要以有效地提高溴素的利用率，又避免了大量溴化氫氣體對環境及工人所帶來的不利影響。
具體實施例方式以下進一步描述本發明的具體技術方案，以便於本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。實施例1，一種鄰硝基苯甲醛生產工藝，其步驟如下
(1)溴化將計量好的水、二氯乙烷、鄰硝基甲苯、溴素投入密閉式溴化反應釜，往冷凝器通入冷凍鹽水降溫，攪拌狀態下，反應釜升溫至40°c，加引發劑過氧化二碳酸(2 —乙基己基)酯，繼續升溫在50°C褪色後，分2批次加入雙氧水和引發劑，每次均待反應物褪色後再加入；雙氧水和引發劑加畢，反應混合液褪色後保溫2 h後靜置分層，有機層進入下一水解工序；各原料的重量比為鄰硝基甲苯溴素水二氯乙烷雙氧水引發劑= 1 0. 4 2. 0 2. 0 0. 4 0. 04 ；
(2)水解於水解釜中加入配好的質量百分比濃度為8%碳酸鈉水溶液，把溴化工序所得有機層放入水解釜中攪拌，有CO2氣體生成；升溫，水解，同時蒸餾回收二氯乙烷，回收下的二氯乙烷套用於溴化工序；蒸餾結束後保溫2 h後分層，所得有機層進入下一氧化工序；
(3)氧化將配好的質量百分比濃度為55%的稀硝酸溶液加入計量槽，把水解反應所得有機層放入氧化反應釜，加入催化劑亞硝酸鈉，開動攪拌，升溫至40°C時慢慢滴加稀硝酸溶液，反應自然升溫至55°C ；滴加完畢後保溫池後靜置分層，所得有機層進入下一中和工序；
(4)中和將質量百分比濃度為25%的液鹼加入計量槽，把氧化所得有機層放入中和釜內，滴加液鹼中和至pH=7後，靜置分層；所得有機層進入下一加成工序；
(5)精製將質量百分比濃度為10%的焦亞硫酸鈉的水溶液放入加成釜內，將中和反應所得有機層加入加成釜中，攪拌後，靜置，分去底部的有機層，上層的水層加入液鹼調節至 pH=13後，離心分離得鄰硝基苯甲醛粗品；將粗品放入精製脫色釜中，加入適量的甲苯和活性炭，升溫至45°C，過濾後入結晶釜中降溫，溫度降低後離心、烘乾得成品。實施例2，一種鄰硝基苯甲醛生產工藝，其步驟如下
(1)溴化將計量好的水、二氯乙烷、鄰硝基甲苯、溴素投入密閉式溴化反應釜，往冷凝器通入冷凍鹽水降溫，攪拌狀態下，反應釜升溫至40°c，加引發劑過氧化二碳酸(2 —乙基己基)酯，繼續升溫在褪色後，分3批次加入雙氧水和引發劑，每次均待反應物褪色後再加入；雙氧水和引發劑加畢，反應混合液褪色後保溫3 h後靜置分層，有機層進入下一水解工序；各原料的重量比為鄰硝基甲苯溴素水二氯乙烷雙氧水引發劑=1 0. 6 3. 0 3. 0 0. 6 0. 06 ；
(2)水解於水解釜中加入配好的質量百分比濃度為1 碳酸鈉水溶液，把溴化工序所得有機層放入水解釜中攪拌，有(X)2氣體生成；升溫，水解，同時蒸餾回收二氯乙烷，回收下的二氯乙烷套用於溴化工序；蒸餾結束後保溫3 h後分層，所得有機層進入下一氧化工序；
(3)氧化將配好的質量百分比濃度為65%的稀硝酸溶液加入計量槽，把水解反應所得有機層放入氧化反應釜，加入催化劑亞硝酸鈉，開動攪拌，升溫至50°C時慢慢滴加稀硝酸溶液，反應自然升溫至60°C;滴加完畢後保溫證後靜置分層，所得有機層進入下一中和工序；
(4)中和將質量百分比濃度為35%的液鹼加入計量槽，把氧化所得有機層放入中和釜內，滴加液鹼中和至pH=8後，靜置分層；所得有機層進入下一加成工序；
(5)精製將質量百分比濃度為14%的焦亞硫酸鈉的水溶液放入加成釜內，將中和反應所得有機層加入加成釜中，攪拌後，靜置，分去底部的有機層，上層的水層加入液鹼調節至 pH=14後，離心分離得鄰硝基苯甲醛粗品；將粗品放入精製脫色釜中，加入適量的甲苯和活性炭，升溫至55°C，過濾後入結晶釜中降溫，溫度降低後離心、烘乾得成品。所述的甲苯套用 5次後進行甲苯回收。收率約為46%。 實施例3，一種鄰硝基苯甲醛生產工藝，其步驟如下
(1)溴化將計量好的水、二氯乙烷、鄰硝基甲苯、溴素投入密閉式溴化反應釜，往冷凝器通入冷凍鹽水降溫，攪拌狀態下，反應釜升溫至40°c，加引發劑過氧化二碳酸(2 —乙基己基)酯，繼續升溫在52°C褪色後，分2批次加入雙氧水和引發劑，每次均待反應物褪色後再加入；雙氧水和引發劑加畢，反應混合液褪色後保溫2. 5 h後靜置分層，有機層進入下一水解工序；各原料的重量比為鄰硝基甲苯溴素水二氯乙烷雙氧水引發劑= 1 0. 5 2. 5 2. 5 0. 5 0. 05 ；
(2)水解於水解釜中加入配好的質量百分比濃度為10%碳酸鈉水溶液，把溴化工序所得有機層放入水解釜中攪拌，有(X)2氣體生成；升溫，水解，同時蒸餾回收二氯乙烷，回收下的二氯乙烷套用於溴化工序；蒸餾結束後保溫2. 5 h後分層，所得有機層進入下一氧化工序；
(3)氧化將配好的質量百分比濃度為60%的稀硝酸溶液加入計量槽，把水解反應所得有機層放入氧化反應釜，加入催化劑亞硝酸鈉，開動攪拌，升溫至45°C時慢慢滴加稀硝酸溶液，反應自然升溫至58°C;滴加完畢後保溫4h後靜置分層，所得有機層進入下一中和工序；
(4)中和將質量百分比濃度為30%的液鹼加入計量槽，把氧化所得有機層放入中和釜內，滴加液鹼中和至PH=7. 5後，靜置分層；所得有機層進入下一加成工序；
(5)精製將質量百分比濃度為12%的焦亞硫酸鈉的水溶液放入加成釜內，將中和反應所得有機層加入加成釜中，攪拌後，靜置，分去底部的有機層，上層的水層加入液鹼調節至 pH=13. 5後，離心分離得鄰硝基苯甲醛粗品；將粗品放入精製脫色釜中，加入適量的甲苯和活性炭，升溫至50°C，過濾後入結晶釜中降溫，溫度降低後離心、烘乾得成品。所述的甲苯套用4次後進行甲苯回收。收率約為45%。
權利要求
1.一種鄰硝基苯甲醛生產工藝，其特徵在於，其步驟如下(1)溴化將計量好的水、二氯乙烷、鄰硝基甲苯、溴素投入密閉式溴化反應釜，往冷凝器通入冷凍鹽水降溫，攪拌狀態下，反應釜升溫至40°c，加引發劑過氧化二碳酸(2 —乙基己基)酯，繼續升溫在50 55°C褪色後，分2-3批次加入雙氧水和引發劑，每次均待反應物褪色後再加入；雙氧水和引發劑加畢，反應混合液褪色後保溫2 3 h後靜置分層，有機層進入下一水解工序；各原料的重量比為鄰硝基甲苯溴素水二氯乙烷雙氧水弓丨發劑=1 0. 4-0. 6 2. 0-3. 0 2. 0-3. 0 0. 4-0. 6 0. 04-0. 06 ；(2)水解於水解釜中加入配好的質量百分比濃度為8-1 碳酸鈉水溶液，把溴化工序所得有機層放入水解釜中攪拌，有(X)2氣體生成；升溫，水解，同時蒸餾回收二氯乙烷，回收下的二氯乙烷套用於溴化工序；蒸餾結束後保溫2 3 h後分層，所得有機層進入下一氧化工序；(3)氧化將配好的質量百分比濃度為55-65%的稀硝酸溶液加入計量槽，把水解反應所得有機層放入氧化反應釜，加入催化劑亞硝酸鈉，開動攪拌，升溫至45士5°C時慢慢滴加稀硝酸溶液，反應自然升溫至陽 60°C ；滴加完畢後保溫2 證後靜置分層，所得有機層進入下一中和工序；(4)中和將質量百分比濃度為25-35%的液鹼加入計量槽，把氧化所得有機層放入中和釜內，滴加液鹼中和至pH=7 8後，靜置分層；所得有機層進入下一加成工序；(5)精製將質量百分比濃度為10-14%的焦亞硫酸鈉的水溶液放入加成釜內，將中和反應所得有機層加入加成釜中，攪拌後，靜置，分去底部的有機層，上層的水層加入液鹼調節至pH=13 14後，離心分離得鄰硝基苯甲醛粗品；將粗品放入精製脫色釜中，加入適量的甲苯和活性炭，升溫至50士5°C，過濾後入結晶釜中降溫，溫度降低後離心、烘乾得成品。
2.根據權利要求1所述的鄰硝基苯甲醛生產工藝，其特徵在於步驟(5)中，所述的甲苯套用4 5次後進行甲苯回收。
全文摘要
本發明是一種鄰硝基苯甲醛生產工藝，其特徵在於它以鄰硝基甲苯為原料，經過溴化、水解、氧化、加成和鹼析等各步反應製得鄰硝基苯甲醛。本發明工藝溴化時所使用的溶劑為二氯乙烷，更為環保，也解決了四氯化碳禁用的問題，而氧化時的溶劑則採用了未反應的原料作為溶劑。而且在溴化時，通過加入廉價的雙氧水要以有效地提高溴素的利用率，又避免了大量溴化氫氣體對環境及工人所帶來的不利影響。
文檔編號C07C205/44GK102329236SQ201110173088
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者張守平 申請人:灌南伊斯特化工有限公司