CN106966907A - 一种对硝基苯乙醚及其制备方法 - Google Patents

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徐小虎
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Abstract

本发明属于有机合成领域，特别涉及一种对硝基苯乙醚及其制备方法。以对硝基氯苯、乙醇和固体状氢氧化钠作为反应物质，以二甲基亚砜为溶剂，在30～80℃温度条件下醚化反应制得对硝基苯乙醚。最终获得的对硝基苯乙醚含量大于99％，反应收率为94％。

Description

一种对硝基苯乙醚及其制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，特别涉及一种对硝基苯乙醚及其制备方法。
背景技术
对硝基苯乙醚是一种芳香族化合物，常规制备对硝基苯乙醚的方法是：以水或乙醇为溶剂，以对硝基氯苯、乙醇和液体状氢氧化钠为反应物，采用相转移法在催化剂作用、80℃以上的条件下醚化制得，而相转移使用的催化剂不容易分解和回收，污染产品。对硝基苯甲醚和对硝基苯乙醚在结构上具有很大的相似性，但是对硝基卤苯的甲氧化反应和乙氧化反应有很大的区别，原料中甲醇和乙醇的酸性不同，因此前者反应较为容易且没有副产物的产生，而后者反应较为困难，并伴随有大量的副产物生成。对硝基苯乙醚的常规合成反应则是乙氧化反应，需要高温碱性条件反应才能进行，而在高温碱性条件下乙醚基团会发生断裂，生成大量的对硝基苯酚及其二聚体等副产物，同时在这样的条件下会发生各种氧化和偶合等副反应而生成大量的其他副产物，影响产品的品质。而采用水作为溶剂，使得反应平衡向左移动，影响产品的收率。因此常规制备对硝基苯乙醚的方法存在副反应多、产品品质差、收率低等问题，需要开发出一种全新的对硝基苯乙醚合成方法来解决这样的问题。
发明内容
本发明的目的：针对目前对硝基苯乙醚合成方法存在的问题，提供一种对硝基苯乙醚及其制备方法，大幅度地降低了副产物的生成，提高了产品的品质，同时也提高了产品的收率。
本发明的技术方案：提供一种对硝基苯乙醚，以对硝基氯苯、乙醇和固体状氢氧化钠作为反应物质，以二甲基亚砜为溶剂，在30～80℃温度条件下醚化反应制得对硝基苯乙醚。并提供这种对硝基苯乙醚的制备方法，其具体操作步骤包括：
将150g对硝基氯苯、50～1500g二甲基亚砜、50～150g乙醇投入到反应器中，30～80℃温度条件下边搅拌边缓慢加入38～80g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品，制得对硝基苯乙醚。
作为优选，所述二甲基亚砜的用量为150g。
作为优选，所述乙醇的用量为60～70g。
作为优选，所述固体状氢氧化钠的用量为38～40g。
本发明的技术效果：本发明通过实验探索发现，在低温强碱性环境下对硝基氯苯的醚化反应可以在非质子强极性溶剂中进行，二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺容易和碱发生反应而不采用，环丁砜作为溶剂合成的对硝基苯乙醚含量不到30％。采用二甲基亚砜作为溶剂，使得对硝基苯乙醚合成反应可以在低温(最低温度可达到30℃)下进行，并且使用固体NaOH作为碱性物质，减少了水的用量，大幅度地减少了副反应的发生，最终获得的对硝基苯乙醚含量最高可达99％以上，反应收率为94％。本发明不使用催化剂，克服了相转移反应使用催化剂的弊端。
附图说明
图1是实施例1制备的对硝基苯乙醚气相图。图1中保留时间0.824min对应的是对硝基氯苯，面积百分含量为0.1081，保留时间1.303min对应的是对硝基苯乙醚，面积百分含量为99.3002，具体数值如表1所示。以上数据表明，体系中对硝基氯苯含量低于0.5％，反应完全，并且生成的对硝基苯乙醚含量大于99％，本发明在低温强碱性条件下成功地制备出了高纯度的对硝基苯乙醚。
具体实施方式
实施例1
将150g对硝基氯苯、150g二甲基亚砜、65g乙醇投入到反应器中，50℃温度条件下边搅拌边缓慢加入39g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品150克，制得对硝基苯乙醚的含量为99.30％，反应收率为94％。
实施例2
将150g对硝基氯苯、150g二甲基亚砜、60g乙醇投入到反应器中，50℃温度条件下边搅拌边缓慢加入39g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品148克，制得对硝基苯乙醚的含量为99.08％，反应收率为93％。
实施例3
将150g对硝基氯苯、150g二甲基亚砜、70g乙醇投入到反应器中，50℃温度条件下边搅拌边缓慢加入39g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品150克，制得对硝基苯乙醚的含量为99.17％，反应收率为94％。
对比实施例1
将150g对硝基氯苯、215g乙醇投入到反应器中，50℃温度条件下边搅拌边缓慢加入39g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品，制得对硝基苯乙醚的含量为23％。
对比实施例2
将150g对硝基氯苯、150g去离子水、65g乙醇投入到反应器中，50℃温度条件下边搅拌边缓慢加入39g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品，制得对硝基苯乙醚的含量为0％。
对比实施例3
将150g对硝基氯苯、150g环丁砜、65g乙醇投入到反应器中，50℃温度条件下边搅拌边缓慢加入39g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品，制得对硝基苯乙醚的含量为29.97％。
表1实施例1制备的对硝基苯乙醚气相参数表

Claims (5)

1.一种对硝基苯乙醚，其特征在于，所述硝基苯乙醚的制备方法为，以对硝基氯苯、乙醇和固体状氢氧化钠作为反应物质，以二甲基亚砜为溶剂，在30～80℃温度条件下醚化反应制得对硝基苯乙醚。
2.一种如权利要求1所述的对硝基苯乙醚的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体操作步骤包括：将150g对硝基氯苯、50～1500g二甲基亚砜、50～150g乙醇投入到反应器中，30～80℃温度条件下边搅拌边缓慢加入38～80g固体状氢氧化钠后搅拌反应，取样并用气相仪检测对硝基氯苯的含量，当对硝基氯苯小于0.5％时停止反应，过滤去除氯化钠，常压蒸馏出乙醇和水，再减压精馏出二甲基亚砜，剩下油层热水洗后，分出油层，冷却，晾干得固体产品，制得对硝基苯乙醚。
3.如权利要求2所述的对硝基苯乙醚的制备方法，其特征在于，所述二甲基亚砜的用量为150g。
4.如权利要求2所述的对硝基苯乙醚的制备方法，其特征在于，所述乙醇的用量为60～70g。
5.如权利要求2所述的对硝基苯乙醚的制备方法，其特征在于，所述固体状氢氧化钠的用量为38～40g。
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