4,4』－二硝基二苯醚的製備方法
2023-05-10 09:08:16
專利名稱：4,4』－二硝基二苯醚的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，屬於精細化工技術領域。
背景技術：
4，4』-二硝基二苯醚是一種重要的精細化工產品，它是製造醫藥和農藥有用中間體，其還原產物4，4』-二氨基二苯醚是製造新型特種工程塑料聚醯亞胺和聚芳醯胺等耐高溫樹脂的重要單體，也是高性能耐熱性環氧樹脂、聚氨酯等聚合物材料的交聯劑。隨著我國產業技術的不斷升級，對相應聚合物材料的性能要求越來越高，必將極大推動4，4』-二硝基二苯醚作為重點新材料單體原料的發展。所以4，4』-二硝基二苯醚的製備極具經濟價值和社會意義。
目前4，4』-二硝基二苯醚的製備方法主要有二苯醚硝化法、對二硝基苯法、對硝基氯苯與對硝基酚或酚鹽縮合法以及對硝基氯苯一步縮合法。
二苯醚硝化法是將二苯醚直接用硝酸硝化製備4，4』-二硝基二苯醚，該法副產物多，收率低，並且使用強酸作反應物和催化劑，產品後處理繁鎖，環境汙染大，已經被淘汰。
對二硝基苯法是由對二硝基苯、碳酸鈉和二甲基亞碸在135℃反應。反應結束後冷卻至室溫後加水析出沉澱，經過濾、乾燥、重結晶得到4，4』-二硝基二苯醚。該法工藝簡單，收率較高，但反應時間長，後處理步驟複雜，也已經被淘汰。
對硝基氯苯與對硝基酚或酚鹽縮合法是在氫氧化鈉(鉀)、氯化鈉(鉀)存在下將上述二種原料進行縮合製備4，4』-二硝基二苯醚。該法用硝基苯作溶劑，毒性大、汙染嚴重。用對硝基酚或酚鹽為原料，價格昂貴，成本高。反應前必需脫除結晶水。反應溫度高，周期長，容易引起副反應和爆炸，操作不安全，正處於逐步淘汰階段。
傳統的對硝基氯苯一步縮合法是在極性非質子性有機溶劑中，在亞硝基離子和鹼金屬鹽如碳酸鈉、甲酸鈉等的存在下進行縮合，製備4，4』-二硝基二苯醚。該法反應條件溫和，收率高，成本低，是目前國內外常用的工業化生產方法。其最主要的缺點是在生成關鍵中間體對硝基酚鹽的同時生成了易形成酸雨的NO和NO2(或N2O3)氣體，汙染環境較大。
發明內容
為了克服現有的4，4』-二硝基二苯醚製備方法的不足，本發明的目的是提供一種環境汙染小、生產成本低、產品質量好、收率高的4，4』-二硝基二苯醚的製備方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術預案是一種4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，具有如下工藝流程由對硝基氯苯在催化劑鹼金屬羧酸鹽和鹼金屬碳酸鹽的存在下，在極性非質子性和溶劑中進行縮合反應。經結晶處理，得4，4』-二硝基二苯醚。
作為優選所述的製備4，4』-二硝基二苯醚的方法，具有如下工藝流程在反應罐中，加入對硝基氯苯、鹼金屬羧酸鹽、鹼金屬碳酸鹽和極性非質子性溶劑，加熱升溫，進行縮合反應。反應結束後冷卻，蒸出極性非質子性溶劑，加入熱水。趁熱進行過濾，乾燥，得到4，4』-二硝基二苯醚。
作為優選所述的縮合反應在190～210℃條件下進行。
作為優選所述的催化劑鹼金屬羧酸鹽和鹼金屬碳酸鹽為苯甲酸鈉和碳酸鈉。
作為優選所述的極性非質子性溶劑為N-甲基吡咯烷酮。
本發明的反應方程為 本發明的有益效果是，本發明的製備4，4』-二硝基二苯醚的方法，具有如下優點1、環境汙染小傳統的對硝基氯苯一步縮合法生產工藝，產生大量易形成酸雨的NO和NO2(或N2O3)氣體，嚴重汙染環境。本反應只生成產物和鹼金屬鹽，綠色環保。
2、生產成本低使用的催化劑碳酸鈉和苯甲酸鈉價格便宜，價格教高的極性非質子性溶劑N-甲基吡咯烷酮能循環套用，大大降低了生產成本。
3、產品質量好，收率高由於採用了副反應較少的最新生產工藝，產品質量好，收率高。
本發明環境汙染小，生產成本低，產品質量好，收率高，市場競爭力強，易進行工業推廣應用。
下面通過實施例對本發明作進一步說明，但實施例並不限制本發明的保護範圍。
具體實施例方式
實施例1向500L帶攪拌裝置的反應釜中投入15.75Kg對硝基氯苯、860g苯甲酸鈉、6Kg碳酸鈉和10L N-甲基砒咯烷酮，向反應釜夾層通入蒸汽加熱升溫至190～210℃，條件下進行縮合反應。反應8小時後結束，蒸出N-甲基砒咯烷酮溶劑。冷卻至85℃，加入300L蒸餾水，析出產物，經離心和乾燥後得4，4』-二硝基二苯醚11.0Kg，收率85.0％，熔點143.2～144.3℃，含量99.5％(HPLC)。
實施例2其他條件與實施例1相同，溶劑採用循環使用的N-甲基吡咯烷酮。得到4，4』-二硝基二苯醚11.6Kg，收率89.6％，熔點142.8～144.0℃，含量99.3％(HPLC)。
權利要求
1.一種4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，其特徵是具有如下工藝流程由對硝基氯苯在催化劑鹼金屬羧酸鹽和鹼金屬碳酸鹽的存在下，在極性非質子性和溶劑中進行縮合反應。經結晶處理，得4，4』-二硝基二苯醚。
2.根據權利要求1所述的4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，其特徵是具有如下工藝流程在反應罐中，加入對硝基氯苯、鹼金屬羧酸鹽、鹼金屬碳酸鹽和極性非質子性溶劑，加熱升溫，進行縮合反應。反應結束後冷卻，蒸出極性非質子性溶劑，加入熱水。趁熱進行過濾，乾燥，得到4，4』-二硝基二苯醚。
3.根據權利要求2所述的4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，其特徵是所述的縮合反應在190～210℃條件下進行。
4.根據權利要求2所述的4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，其特徵是所述的催化劑鹼金屬羧酸鹽和鹼金屬碳酸鹽為苯甲酸鈉和碳酸鈉。
5.根據權利要求2所述的4，4』-二硝基二苯醚的製備方法，其特徵是所述的極性非質子性溶劑為N-甲基吡咯烷酮。
全文摘要
本發明涉及一種4，4』－二硝基二苯醚的製備方法，屬於精細化工技術領域。由對硝基氯苯在催化劑鹼金屬羧酸鹽和鹼金屬碳酸鹽存在下，在極性非質子性溶劑中進行縮合反應，反應溫度控制在190～210℃。經結晶處理，得4，4』－二硝基二苯醚。其特點是採用綠色的生產工藝，無氮氧化物釋放，環境汙染小，生產成本低，產品質量好，收率高，市場競爭力強。
文檔編號C07C201/12GK1986518SQ200610147770
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者忻雪琴 申請人:忻雪琴