CN104693057A - 一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法 - Google Patents

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余焓
于娜
冯颖
高静
韩生
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Abstract

本发明公开了一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，包括一个硝化反应的步骤，将对苯二甲酸在浓硫酸中用浓硝酸硝化得到2,5-二硝基对苯二甲酸；一个还原反应的步骤，2,5-二硝基对苯二甲酸在还原剂作用下得到2,5-二氨基对苯二甲酸。本发明的原料价廉易得，反应工艺参数易于控制、操作简单、且收率好、纯度高，工业可行性高。

Description

一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种2,5-二氨基对苯二甲酸，具体来说是一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法。
背景技术
2,5-二氨基对苯二甲酸是合成树脂和聚酯纤维的重要有机中间体，特别是合成聚酰胺和聚酯的重要关键单体之一。
2,5-二氨基对苯二甲酸，分子式：C8H8N2O4，分子量：196.16，其结构如下：
目前有关资料表明2,5-二氨基对苯二甲酸合成方法主要有两种：1)Ghaemy等人在Chinese Chemical Letters(2009,20(7):800-804)中采用对苯二甲酸为原料，经硝化和铁粉还原得到2,5-二氨基对苯二甲酸，但该方法总收率较低，而且后处理较烦，生成的铁泥不易过滤，且废渣污染环境；2)专利CN103147153A中采用2,5-二胺对二甲苯为原料，通过酰胺化、氧化、水解三步得到2,5-二氨基对苯二甲酸，该方法反应步骤较长，而且原料昂贵、来源困难，不利于工业化。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，所述的这种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法解决了现有技术制备2,5-二氨基对苯二甲酸的方法工艺复杂，收率低，后续处理复杂的技术问题。
本发明一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，包括以下步骤：
(1)一个硝化反应的步骤，将对苯二甲酸在浓硫酸中用浓硝酸硝化得到2,5-二硝基对苯二甲酸；
(2)一个还原反应的步骤，2,5-二硝基对苯二甲酸在还原剂作用下得到2,5-二氨基对苯二甲酸。
进一步的，一个硝化反应的步骤为：在反应器中加入对苯二甲酸，控制温度为80～100℃，滴加40～60％的浓硫酸和30～50％的浓硝酸，反应3～6h后再滴加剩下的浓硫酸和浓硝酸，反应12～15后，冷却、过滤、沉淀、重结晶、干燥得到2,5-二硝基对苯二甲酸。
进一步的，所述浓硝酸的质量浓度为68％，浓硫酸的质量浓度为98％，所述对苯二甲酸、浓硫酸、浓硝酸的质量比为1:2.2～3.5:5～8。
进一步的，一个还原反应的步骤为：在反应器中加入盐酸溶液，在搅拌状态下加入还原剂，全部溶解后加入2,5-二硝基对苯二甲酸，所述的2,5-二硝基对苯二甲酸与还原剂的质量比为1:2～6，所述的2,5-二硝基对苯二甲酸与盐酸溶液的质量体积比为1g:8～12ml，还原反应温度控制在90～100℃，反应3～6h后，经过滤、洗涤、干燥得到2,5-二氨基对苯二甲酸。
进一步的，所述还原剂为SnCl2·2H2O。
本发明的合成路线如下：
本发明以对苯二甲酸为原料，经硝化、还原两步反应得到2,5-二氨基对苯二甲酸。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的原料价廉易得、污染小、且收率高、纯度高、，反应工艺参数易于控制、操作简单、且收率好、纯度高，工业可行性高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下的实施例。
实施例1
(1)2,5-二硝基对苯二甲酸的制备
在装有搅拌器，冷凝管和温度计的500mL三口烧瓶中加入对苯二甲酸20.5g，滴加98％硫酸55.2g，68％硝酸121.8g，滴加完毕后控制温度100℃，反应4h。随后再滴加98％硫酸55.2g，68％硝酸156.4g，滴加完毕后控制温度80℃，反应12h。反应结束后，冷却，将反应混合物放入冰水中，过滤沉淀，滤液在热水中重结晶，过滤，干燥，得白色固体2,5-二硝基对苯二甲酸26.9g，收率85.1％。
(2)2,5-二氨基对苯二甲酸的制备
在装有搅拌器，冷凝管和温度计的500mL三口烧瓶中加入浓盐酸350mL，开动搅拌慢慢加入SnCl2·2H2O 125.0g，待全部溶解后，将研细的2,5-二硝基对苯二甲酸25.0g加入，控制温度为100℃，回流6h。反应结束后，冷却至室温，过滤，用6N盐酸洗涤滤饼，用10％氢氧化钠溶液将滤饼溶解，再加入浓盐酸调至酸性，过滤沉淀，干燥得白色固体2,5-二氨基对苯二甲酸15.8g，收率82.5％。
实施例2
(1)2,5-二硝基对苯二甲酸的制备
在装有搅拌器，冷凝管和温度计的500mL三口烧瓶中加入对苯二甲酸20.5g，滴加98％硫酸46.1g，68％硝酸105.7g，滴加完毕后控制温度100℃，反应3h。随后再滴加98％硫酸46.1g，68％硝酸141.0g，滴加完毕后控制温度80℃，反应12h。反应结束后，冷却，将反应混合物放入冰水中，过滤沉淀，滤液在热水中重结晶，过滤，干燥，得白色固体2,5-二硝基对苯二甲酸27.6g，收率87.3％。
(2)2,5-二氨基对苯二甲酸的制备
在装有搅拌器，冷凝管和温度计的500mL三口烧瓶中加入浓盐酸250mL，开动搅拌慢慢加入SnCl2·2H2O 88.0g，待全部溶解后，将研细的2,5-二硝基对苯二甲酸25.0g加入，控制温度为100℃，回流4h。反应结束后，冷却至室温，过滤，用6N盐酸洗涤滤饼，用10％氢氧化钠溶液将滤饼溶解，再加入浓盐酸调至酸性，过滤沉淀，干燥得白色固体2,5-二氨基对苯二甲酸17.1g，收率89.3％。
实施例3
(1)2,5-二硝基对苯二甲酸的制备
在装有搅拌器，冷凝管和温度计的500mL三口烧瓶中加入对苯二甲酸20.5g，滴加98％硫酸46.1g，68％硝酸105.7g，滴加完毕后控制温度90℃，反应3h。随后再滴加98％硫酸46.1g，68％硝酸141.0g，滴加完毕后控制温度70℃，反应12h。反应结束后，冷却，将反应混合物放入冰水中，过滤沉淀，滤液在热水中重结晶，过滤，干燥，得白色2,5-二硝基对苯二甲酸25.4g，收率80.4％。
(2)2,5-二氨基对苯二甲酸的制备
在装有搅拌器，冷凝管和温度计的500mL三口烧瓶中加入浓盐酸250mL，开动搅拌慢慢加入SnCl2·2H2O 88.0g，待全部溶解后，将研细的2,5-二硝基对苯二甲酸25.0g加入，控制温度为120℃，回流4h。反应结束后，冷却至室温，过滤，用6N盐酸洗涤滤饼，用10％氢氧化钠溶液将滤饼溶解，再加入浓盐酸调至酸性，过滤沉淀，干燥得白色固体2,5-二氨基对苯二甲酸16.3g，收率85.1％。
上述方案仅为本发明的优选实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此，根据本发明的技术方案所做的等效方案，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)一个硝化反应的步骤，将对苯二甲酸在浓硫酸中用浓硝酸硝化得到2,5-二硝基对苯二甲酸；
(2)一个还原反应的步骤，2,5-二硝基对苯二甲酸在还原剂作用下得到2,5-二氨基对苯二甲酸。
2.根据权利要求1所述的一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，其特征在于所述的硝化反应的步骤为：在反应器中加入对苯二甲酸，控制温度为80~100℃，滴加40~60%的浓硫酸和30~50%的浓硝酸，反应3~6 h后再滴加剩下的浓硫酸和浓硝酸，反应12~15后，冷却、过滤、沉淀、重结晶、干燥得到2,5-二硝基对苯二甲酸。
3.根据权利要求1或2所述的一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，其特征在于：所述浓硝酸的质量浓度为68%，浓硫酸的质量浓度为98%，所述对苯二甲酸、浓硫酸、浓硝酸的质量比为1:2.2~3.5:5~8。
4.根据权利要求1所述的一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，其特征在于所述的还原反应的步骤为：在反应器中加入盐酸溶液，在搅拌状态下加入还原剂，全部溶解后加入2,5-二硝基对苯二甲酸，所述的2,5-二硝基对苯二甲酸与还原剂的质量比为1:2~6，所述的2,5-二硝基对苯二甲酸与盐酸溶液的质量体积比为1g:8~12ml，还原反应温度控制在90~100℃，反应3~6 h后，经过滤、洗涤、干燥得到2,5-二氨基对苯二甲酸。
5.根据权利要求1或4所述的一种2,5-二氨基对苯二甲酸的制备方法，其特征在于：所述还原剂为SnCl2·2H2O。
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