一种硝基苯酚及其中间体的合成工艺的制作方法

文档序号:12690338阅读:1130来源:国知局

本发明涉及有机物化合物的制备方法,尤其涉及一种硝基苯酚及其中间体的合成工艺。



背景技术:

2-氨基-4-硝基苯酚作为一种化工合成中间体,广泛应用于染料包括活性黑ACE、中性黑BL/BRL/BGL以及医药产品如降血压药物醋丁洛尔、2-丁基-6-硝基吲哚等生产。

合成2-氨基-4-硝基苯酚的方法可分为电化学还原法和化学还原法两类,其中,化学还原法又包括一般化学试剂化学还原法和金属催化加氢还原法。电化学还原法因生产成本高、电化学设施缺乏等因素尚不具有可工业化的水平。目前,化学还原法,尤其对2,4-二硝基苯酚结构中的2-位硝基进行选择性还原,继而合成出2-氨基-4-硝基苯酚被普遍研究和使用。【US2464194、US4115652】公开了以硫化碱(包括过硫化钠、硫化氢钠、硫化氢铵等)为还原剂还原2,4-二硝基苯酚为2-氨基-4-硝基苯酚。虽然该法可以合成出目标化合物,但是,存在原料浓度低、生产过程及产品均带有硫化物的臭味、反应时间长、设备产能低、产品收率低以至于生产成本高,且为了保持体系酸碱度的相对稳定,需要向反应体系中加入氯化铵、石灰水等无机物,增加了企业生产的固废量,纵然如此,反应结束时,体系中依然存在2-硝基-4-氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、偶氮化合物以及焦油等杂质,严重影响产品品质。【CN105801432、CN105801440】公开了以六水合三氯化铁/活性炭组合为催化剂,以水合肼为还原剂选择性还原2,4-二硝基苯酚为2-氨基-4-硝基苯酚。一定程度上解决了硫化碱还原工艺中的污染大、产品品质不高等不足,但仍不可避免2-硝基-4-氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、偶氮化合物以及焦油等杂质的产生,同时,水合肼为高毒类化合物,具有强腐蚀性,且价格昂贵,不适于在精细化工领域大规模生产使用。

催化加氢还原硝基生成氨基,不涉及恶臭的硫化物和剧毒的水合肼,而且三废少,是一条被国家科技部、环保部大力推崇的清洁工艺,广泛应用于氨基化合物的生产。【CN105566126】公开了一种液相催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法,以2,4-二硝基氯苯水解得到的工业级2,4-二硝基苯酚钠为原料,5%Pd/C为催化剂,在水相体系中,经催化加氢还原反应,得到2-氨基-4-硝基苯酚钠,过滤回收催化剂,滤液经调酸后析出2-氨基-4-硝基苯酚,过滤,得到2-氨基-4-硝基苯酚成品。具有污染小、收率高的优点,但不足之处是由于工艺最后一步是酸碱中和过程,2-氨基-4-硝基苯酚固体析出过程中不可避免的包夹大量盐分,导致2-氨基-4-硝基苯酚有效成分含量难以满足下游产品生产要求,需进行重结晶等处理对2-氨基-4-硝基苯酚进行处理。

本发明公开一种硝基苯酚及其中间体的合成工艺,通过对底物进行简单改性,有效避免了现有工艺存在的污染大、安全性低、职业卫生不达标、产品品质不高等缺点,具有可串联操作性强、一次性得到高品质产品的优点。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种硝基苯酚及其中间体的合成工艺。

一种硝基苯酚(V)及其中间体(IV)的合成工艺,包含以下步骤:

1)在有机溶剂中,缚酸剂存在或不存在的条件下,通过2,4-二硝基苯酚(I)与化合物(II)经过酯化反应合成出化合物(III),其中化合物(II)与2,4-二硝基苯酚(I)摩尔数之比为1~1.02:1;

2)化合物(III)经催化剂选择性催化加氢还原得到化合物(IV);

3)化合物(IV)经在碱溶液中经水解反应、再用盐酸或硫酸调节体系pH得到2-氨基-4-硝基苯酚(V),

用化学反应式表示为:

其中R为1-4个碳原子的烷基,R1为Cl-、HO-、R2COO-,R2为1-4个碳原子的烷基。

进一步地,所述的步骤1)中所用有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷或丙酮的一种或几种混合,有机溶剂与化合物(I)的质量之比为2~3:1。

进一步地,所述的步骤1)中所用缚酸剂为三乙胺、碳酸钾、吡啶的一种或几种混合,缚酸剂与化合物(I)的摩尔比为0.5~1.0:1。

进一步地,所述步骤2)的所用的有机溶剂为甲醇、二氯乙烷、4~7个碳的酯,有机溶剂与化合物(III)的质量之比为2~4:1。

进一步地,所述的步骤2)中所用的催化剂为Pd/C、Raney-Ni、Ru/C的一种或几种的混合,催化剂的质量为化合物(I)的质量的1.0%~0.3%。

进一步地,所述的步骤3)中所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾的一种或两种混合。

一种中间体化合物(III),结构式如下:

其中R为1-4个碳原子的烷基。

一种中间体化合物(III),结构式如下:

其中R为1-4个碳原子的烷基。

本发明公开方法通过对底物进行简单改性,有效避免了现有工艺存在的污染大、安全性低、职业卫生不达标、产品品质不高等缺点,具有可串联操作性强、一次性得到高品质产品的优点。

具体实施方式

下面的实施例进一步举例说明了本发明的一些特征,但本发明所申请保护的内容和范围并不受下述实施例的限制。

实施例1.

将184kg 2,4-二硝基苯酚与79kg乙酰氯、101kg三乙胺、540kg氯仿混合,反应结束,得到225kg 2,4-二硝基乙酸苯酯;

把225kg 2,4-二硝基乙酸苯酯与450kg甲醇、0.67kg Pd/C混合,通入氢气,2,4-二硝基乙酸苯酯转化完全,得到181.5kg 2-氨基-4硝基乙酸苯酯;

通过181.5kg 2-氨基-4硝基乙酸苯酯与185.2kg氢氧化钠溶液混合,反应完成,得到140.6kg纯度99.8%的2-氨基-4-硝基苯酚。

实施例2.

把184kg 2,4-二硝基苯酚与123kg异戊酰氯、71.9kg碳酸钾、368kg丙酮混合,反应结束,得到266kg 2,4-二硝基异戊酸苯酯;

将266kg 2,4-二硝基异戊酸苯酯、1064kg乙酸丙酯、2.66kg Ru/C混合,反应完全,得到207.9kg纯度98.7%的2-氨基-4-硝基异戊酸苯酯。

实施例3.

通过184kg 2,4-二硝基苯酚与123kg异戊酰氯、71.9kg碳酸钾、552kg二氯乙烷混合,反应结束,得到800kg 2,4-二硝基异戊酸苯酯二氯乙烷溶液;

经过800kg 2,4-二硝基异戊酸苯酯二氯乙烷溶液与1.06kg Pd/C混合,搅拌直至反应完全,得到221kg纯度99.7%的2-氨基-4-硝基异戊酸苯酯。

实施例4.

通过184kg 2,4-二硝基苯酚与92.5kg丙酰氯、79kg吡啶、552kg二氯乙烷混合,反应结束,得到780kg 2,4-二硝基丙酸苯酯二氯乙烷溶液;

经过780kg 2,4-二硝基丙酸苯酯二氯乙烷溶液与2.0kg雷尼镍混合,反应结束,得到201kg纯度99.2%的2-氨基-4-硝基丙酸苯酯。

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