CN105218376A - 一种2-甲基-5-硝基苯酚的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化合物的合成方法,一种2-甲基-5-硝基苯酚的合成方法。该方法以苯酚和甲醇为原料,以氧化铝和四氧化三锰为催化剂,高温反应制得临甲基苯酚,再使其与尿素反应,在浓硫酸和硝酸的催化下反应制得6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮,最后在氢氧化钠的催化下水解得到最终产物2-甲基-5-硝基苯酚,该方法反应条件温和、收率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物的合成方法,一种2-甲基-5-硝基苯酚的合成方法。
背景技术
2-甲基-5-硝基苯酚是有机化工中间体,广泛的应用于合成染料、医药和农药,用途十分广泛,用它合成的染料有数十个品种,制造的金属配合染料具有独特的功能,是一种很有发展前途的染料中间体,但2-甲基-5-硝基苯酚一直没有较理想的工业生产方法。传统生产2-甲基-5-硝基苯酚的环合—硝化—水解三步法工艺落后、流程长、收率低、三废量大,难以治理。
发明内容
本发明提供了一种反应条件温和、收率高的2-甲基-5-硝基苯酚的合成方法。
为达到上述目的,本发明的2-甲基-5-硝基苯酚的合成路线为:
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
(1)按固液比为1:7:3向250mL锥形瓶中加入10g苯酚、70~80mL质量浓度为80%的甲醇溶液和30~50mL蒸馏水,放入油浴锅中加热升温至350~380℃,加入0.5~1g氧化铝和1~2g四氧化三锰为催化剂反应1~2h;
(2)过滤去除未参加反应的催化剂,将锥形瓶连接蒸馏装置,加热升温至100~105℃,蒸馏去除多余的甲醇和蒸馏水,析出临甲基苯酚无色晶体,备用;
(3)称取40~50g上述制备得到的临甲基苯酚、25~30g碳酰胺和150~200g氯苯倒入250mL三口烧瓶中,连接加热回流装置,向锥形瓶中通入氮气,加热至130~140℃回流5~7h;
(4)待回流完成后,冷却至65~75℃,向三口烧瓶中加入20~30mL质量浓度为98%的浓硫酸和10~20mL质量浓度为60%的浓硝酸,用玻璃棒搅拌均匀,放入水浴锅中,升温至60~70℃保温反应1~2h;
(5)待上述反应物冷却至室温,停止通入氮气,对其进行抽气减压浓缩,减压至2000~3000Pa,浓缩后过滤回收氯苯,得到滤饼,之后用去离子水冲洗滤饼3~5次,用真空干燥机进行干燥,得到6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮;
(6)向250mL三口烧瓶中加入10~12g上述制得的6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮和8~10g氢氧化钠,再加入100~120mL体积分数为95%的乙醇,连接回流装置,升温至75~85℃回流12~15h,之后移入蒸发皿,加热至70~80℃,蒸发回收乙醇;
(7)向上述回收乙醇后的溶液中加入10~20g活性炭用玻璃棒搅拌均匀脱色20~30min,之后过滤去除活性炭,用质量浓度为30%的稀盐酸调节滤液pH至5~6使产品析出,过滤得到产品,放入烘箱,在80~90℃下烘干即得2-甲基-5-硝基苯酚。
具体实施方案
按固液比为1:7:3向250mL锥形瓶中加入10g苯酚、70~80mL质量浓度为80%的甲醇溶液和30~50mL蒸馏水,放入油浴锅中加热升温至350~380℃,加入0.5~1g氧化铝和1~2g四氧化三锰为催化剂反应1~2h;过滤去除未参加反应的催化剂,将锥形瓶连接蒸馏装置,加热升温至100~105℃,蒸馏去除多余的甲醇和蒸馏水,析出临甲基苯酚无色晶体,备用。称取40~50g上述制备得到的临甲基苯酚、25~30g碳酰胺和150~200g氯苯倒入250mL三口烧瓶中,连接加热回流装置,向锥形瓶中通入氮气,加热至130~140℃回流5~7h;待回流完成后,冷却至65~75℃,向三口烧瓶中加入20~30mL质量浓度为98%的浓硫酸和10~20mL质量浓度为60%的浓硝酸,用玻璃棒搅拌均匀,放入水浴锅中,升温至60~70℃保温反应1~2h;待上述反应物冷却至室温,停止通入氮气,对其进行抽气减压浓缩,减压至2000~3000Pa,浓缩后过滤回收氯苯,得到滤饼,之后用去离子水冲洗滤饼3~5次,用真空干燥机进行干燥,得到6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮。向250mL三口烧瓶中加入10~12g上述制得的6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮和8~10g氢氧化钠,再加入100~120mL体积分数为95%的乙醇,连接回流装置,升温至75~85℃回流12~15h,之后移入蒸发皿,加热至70~80℃,蒸发回收乙醇;向上述回收乙醇后的溶液中加入10~20g活性炭用玻璃棒搅拌均匀脱色20~30min,之后过滤去除活性炭,用质量浓度为30%的稀盐酸调节滤液pH至5~6使产品析出,过滤得到产品,放入烘箱,在80~90℃下烘干即得2-甲基-5-硝基苯酚。
实例1
按固液比为1:7:3向250mL锥形瓶中加入10g苯酚、70mL质量浓度为80%的甲醇溶液和30mL蒸馏水,放入油浴锅中加热升温至350℃,加入0.5g氧化铝和1g四氧化三锰为催化剂反应1h;过滤去除未参加反应的催化剂,将锥形瓶连接蒸馏装置,加热升温至100℃,蒸馏去除多余的甲醇和蒸馏水,析出临甲基苯酚无色晶体,备用。称取40g上述制备得到的临甲基苯酚、25g碳酰胺和150g氯苯倒入250mL三口烧瓶中,连接加热回流装置,向锥形瓶中通入氮气,加热至130℃回流5h;待回流完成后,冷却至65℃,向三口烧瓶中加入20mL质量浓度为98%的浓硫酸和10mL质量浓度为60%的浓硝酸,用玻璃棒搅拌均匀,放入水浴锅中,升温至60℃保温反应1h;待上述反应物冷却至室温,停止通入氮气,对其进行抽气减压浓缩,减压至2000Pa,浓缩后过滤回收氯苯,得到滤饼,之后用去离子水冲洗滤饼3次,用真空干燥机进行干燥,得到6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮。向250mL三口烧瓶中加入10g上述制得的6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮和8g氢氧化钠,再加入100mL体积分数为95%的乙醇,连接回流装置,升温至75℃回流12h,之后移入蒸发皿,加热至70℃,蒸发回收乙醇;向上述回收乙醇后的溶液中加入10g活性炭用玻璃棒搅拌均匀脱色20min,之后过滤去除活性炭,用质量浓度为30%的稀盐酸调节滤液pH至5使产品析出,过滤得到产品,放入烘箱,在80℃下烘干即得2-甲基-5-硝基苯酚。
实例2
按固液比为1:7:3向250mL锥形瓶中加入10g苯酚、75mL质量浓度为80%的甲醇溶液和40mL蒸馏水,放入油浴锅中加热升温至365℃,加入0.8g氧化铝和1.5g四氧化三锰为催化剂反应1.5h;过滤去除未参加反应的催化剂,将锥形瓶连接蒸馏装置,加热升温至103℃,蒸馏去除多余的甲醇和蒸馏水,析出临甲基苯酚无色晶体,备用。称取45g上述制备得到的临甲基苯酚、28g碳酰胺和180g氯苯倒入250mL三口烧瓶中,连接加热回流装置,向锥形瓶中通入氮气,加热至135℃回流6h;待回流完成后,冷却至70℃,向三口烧瓶中加入25mL质量浓度为98%的浓硫酸和15mL质量浓度为60%的浓硝酸,用玻璃棒搅拌均匀,放入水浴锅中,升温至65℃保温反应1.5h;待上述反应物冷却至室温,停止通入氮气,对其进行抽气减压浓缩,减压至2500Pa,浓缩后过滤回收氯苯,得到滤饼,之后用去离子水冲洗滤饼4次,用真空干燥机进行干燥,得到6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮。向250mL三口烧瓶中加入11g上述制得的6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮和9g氢氧化钠,再加入110mL体积分数为95%的乙醇,连接回流装置,升温至80℃回流14h,之后移入蒸发皿,加热至75℃,蒸发回收乙醇;向上述回收乙醇后的溶液中加入15g活性炭用玻璃棒搅拌均匀脱色25min,之后过滤去除活性炭,用质量浓度为30%的稀盐酸调节滤液pH至5.5使产品析出,过滤得到产品,放入烘箱,在85℃下烘干即得2-甲基-5-硝基苯酚。
实例3
按固液比为1:7:3向250mL锥形瓶中加入10g苯酚、80mL质量浓度为80%的甲醇溶液和50mL蒸馏水,放入油浴锅中加热升温至380℃,加入1g氧化铝和2g四氧化三锰为催化剂反应2h;过滤去除未参加反应的催化剂,将锥形瓶连接蒸馏装置,加热升温至105℃,蒸馏去除多余的甲醇和蒸馏水,析出临甲基苯酚无色晶体,备用。称取50g上述制备得到的临甲基苯酚、30g碳酰胺和200g氯苯倒入250mL三口烧瓶中,连接加热回流装置,向锥形瓶中通入氮气,加热至140℃回流7h;待回流完成后,冷却至75℃,向三口烧瓶中加入30mL质量浓度为98%的浓硫酸和20mL质量浓度为60%的浓硝酸,用玻璃棒搅拌均匀,放入水浴锅中,升温至70℃保温反应2h;待上述反应物冷却至室温,停止通入氮气,对其进行抽气减压浓缩,减压至3000Pa,浓缩后过滤回收氯苯,得到滤饼,之后用去离子水冲洗滤饼5次,用真空干燥机进行干燥,得到6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮。向250mL三口烧瓶中加入12g上述制得的6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮和10g氢氧化钠,再加入120mL体积分数为95%的乙醇,连接回流装置,升温至85℃回流15h,之后移入蒸发皿,加热至80℃,蒸发回收乙醇;向上述回收乙醇后的溶液中加入20g活性炭用玻璃棒搅拌均匀脱色30min,之后过滤去除活性炭,用质量浓度为30%的稀盐酸调节滤液pH至6使产品析出,过滤得到产品,放入烘箱,在90℃下烘干即得2-甲基-5-硝基苯酚。
Claims (1)
1.一种2-甲基-5-硝基苯酚的合成方法,其特征在于具体合成步骤为:
(1)按固液比为1:7:3向250mL锥形瓶中加入10g苯酚、70~80mL质量浓度为80%的甲醇溶液和30~50mL蒸馏水,放入油浴锅中加热升温至350~380℃,加入0.5~1g氧化铝和1~2g四氧化三锰为催化剂反应1~2h;
(2)过滤去除未参加反应的催化剂,将锥形瓶连接蒸馏装置,加热升温至100~105℃,蒸馏去除多余的甲醇和蒸馏水,析出临甲基苯酚无色晶体,备用;
(3)称取40~50g上述制备得到的临甲基苯酚、25~30g碳酰胺和150~200g氯苯倒入250mL三口烧瓶中,连接加热回流装置,向锥形瓶中通入氮气,加热至130~140℃回流5~7h;
(4)待回流完成后,冷却至65~75℃,向三口烧瓶中加入20~30mL质量浓度为98%的浓硫酸和10~20mL质量浓度为60%的浓硝酸,用玻璃棒搅拌均匀,放入水浴锅中,升温至60~70℃保温反应1~2h;
(5)待上述反应物冷却至室温,停止通入氮气,对其进行抽气减压浓缩,减压至2000~3000Pa,浓缩后过滤回收氯苯,得到滤饼,之后用去离子水冲洗滤饼3~5次,用真空干燥机进行干燥,得到6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮;
(6)向250mL三口烧瓶中加入10~12g上述制得的6-硝基苯并三氢呋喃-2-酮和8~10g氢氧化钠,再加入100~120mL体积分数为95%的乙醇,连接回流装置,升温至75~85℃回流12~15h,之后移入蒸发皿,加热至70~80℃,蒸发回收乙醇;
(7)向上述回收乙醇后的溶液中加入10~20g活性炭用玻璃棒搅拌均匀脱色20~30min,之后过滤去除活性炭,用质量浓度为30%的稀盐酸调节滤液pH至5~6使产品析出,过滤得到产品,放入烘箱,在80~90℃下烘干即得2-甲基-5-硝基苯酚。
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CN101519358A (zh) * | 2009-04-08 | 2009-09-02 | 荆州市丽之源化工科技有限公司 | 染发剂中间体5-氨基邻甲酚及制备方法 |
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