CN108863805A - 一种对硝基苯乙酮的制备方法 - Google Patents
一种对硝基苯乙酮的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108863805A CN108863805A CN201810704129.9A CN201810704129A CN108863805A CN 108863805 A CN108863805 A CN 108863805A CN 201810704129 A CN201810704129 A CN 201810704129A CN 108863805 A CN108863805 A CN 108863805A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- autoclave
- nitroacetophenone
- oxygen
- yield
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- YQYGPGKTNQNXMH-UHFFFAOYSA-N 4-nitroacetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 YQYGPGKTNQNXMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 108
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- RESTWAHJFMZUIZ-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-4-nitrobenzene Chemical compound CCC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 RESTWAHJFMZUIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- JTWHVBNYYWFXSI-UHFFFAOYSA-N 2-nitro-1-phenylethanone Chemical compound [O-][N+](=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 JTWHVBNYYWFXSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 36
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 24
- MPMSMUBQXQALQI-UHFFFAOYSA-N cobalt phthalocyanine Chemical group [Co+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 MPMSMUBQXQALQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 18
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 claims description 17
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 claims description 15
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 claims description 4
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- PXWYZLWEKCMTEZ-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2-nitrobenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O PXWYZLWEKCMTEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 2
- 229960000314 zinc acetate Drugs 0.000 claims description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylic acid Chemical compound C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 13
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 37
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 16
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 16
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 description 6
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J triacetyloxystannyl acetate Chemical compound [Sn+4].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- MLNKXLRYCLKJSS-RMKNXTFCSA-N (2e)-2-hydroxyimino-1-phenylethanone Chemical compound O\N=C\C(=O)C1=CC=CC=C1 MLNKXLRYCLKJSS-RMKNXTFCSA-N 0.000 description 1
- QHTSEJJUUBOESF-UHFFFAOYSA-N 1-(4-nitrophenyl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 QHTSEJJUUBOESF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100136092 Drosophila melanogaster peng gene Proteins 0.000 description 1
- 206010054949 Metaplasia Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000008365 aromatic ketones Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000015689 metaplastic ossification Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- -1 nitro, acetyl Chemical group 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- YNWSXIWHOSSPCO-UHFFFAOYSA-N rhodium(2+) Chemical compound [Rh+2] YNWSXIWHOSSPCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/12—Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种对硝基苯乙酮的制备方法,所述方法具体按照如下步骤进行制备:以对硝基乙苯为原料,在催化剂的作用下,在压强为0.8~2.0MP的氧气气氛下,在无溶剂的条件下,在高压釜中,在110‑150℃下先反应2~7h后,温度降至110℃继续反应5~10h,得到的反应混合液经后处理得到目标产物硝基苯乙酮。本发明所述的方法本制备工艺在耗时较短,耗能相比较低的情况下,对硝基苯乙酮的收率可达70‑88%。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种高压釜中芳香酮的制备,简单的地说,是涉及一种高压釜中氧气氧化对硝基乙苯制备对硝基苯乙酮的方法。
(二)背景技术
对硝基苯乙酮是一种广泛应用于医药(Bioorganic&Medicinal ChemistryLetters,2010,20,4168)、农药(Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2010,20,4693)、染料合成等领域重要的有机合成中间体。在生产对硝基苯乙酮的过程中,由于对硝基乙苯的官能团(硝基、乙酰基)属于间位定位基,使得硝基苯的付克酰基化和苯乙酮的硝化制备目标产物比较困难,所以大多都采用芳基侧链苄位C-H键选择性氧化的方法进行目标产物的制备,其中氧化剂主要是采用KMnO4、H2O2、t-BOOH等(Tetrahedron,2002,58,9879)氧化性极强的化学试剂,催化剂常常采用醋酸锰、醋酸钴、硬脂酸钴等,辅助催化剂一般采用氢溴酸,制备工艺一般采用氧气鼓泡,但是在氧气鼓泡过程中,缺点是氧气容易带走反应物,使得反应本身收率降低,造成物料的浪费,而且会带走相当一部分的热量,使得对硝基乙苯的生产成本上升,此外还会造成氧气的浪费及空气的污染,所以本发明方法主要采用高压釜密闭体系进行目标产物的制备,且常见的制备工艺及相关文献中的对硝基苯乙酮的背景技术如下:
(1)SU 1330128(公开日期:1985年2月15日)公开了一种氧气或空气氧化对硝基乙苯制备对硝基苯乙酮的方法,该方法使用醋酸锰作为催化剂,醋酸镍或醋酸锡作为辅助催化剂,催化氧气或空气氧化对硝基乙苯制备对硝基苯乙酮。其优选醋酸锰用量为原料重量的0.05-0.1%(99-900ppm),醋酸镍或醋酸锡用量为醋酸锰用量的1-3%(0.9-27ppm),反应温度为130-170℃,氧气流速为0.5L/min,空气流速为15L/h,反应压力为1-20atm。在latm时,醋酸锰用量为原料重量的0.05%,醋酸镍用量为醋酸锰用量的3%,反应温度140℃,氧气流速为0.5L/min,反应4h,所得到的对硝基苯乙酮的收率为58.6%。特别需要指出的是,为了降低该反应的爆炸危险性,需要不断地以0.2-0.4mL/mL·h的速度向反应体系中补充水。
(2)CN 102532200 A(公开日期:2012年7月4日)公开了一种涉及N,N-配位二聚铑(Ⅱ)配合物的合成及应用,该配合物在苄位氧化过程中表现出良好的活性,该方法使用上述配合物1.0mol%为催化剂,氧化剂为4.0当量的叔丁基过氧化氢水溶液,水作为溶剂,室温下反应20小时,可以得到收率为82%的对硝基苯乙酮,该方法的优点在于反应条件温和,收率高,水为溶剂,缺点是需要特定的催化剂,底物浓度小,难以实现放大并实现工业化生产。
(3)彭清静(物理化学学报,2001,17,292)报道了[TPPMn]2O催化空气氧化乙苯制备苯乙酮,反应选择温度为60-85℃,反应选择苯、氯苯、丁酮、环己酮作为溶剂或者无溶剂。如使用丁酮或环己酮作为溶剂,则该反应不存在诱导时间,而使用苯或氯苯作为溶剂,则该反应存3h的诱导时间。该方法的主要缺点是反应诱导时间长,且所用的溶剂环境不友好,特别是苯或氯苯在工业上己经限制使用。
(4)Valiollah Mirkhani(Applied Catalysis A:General,2006,303,221)和Majid Moghadam(Catalysis Communications,2005,6,688)等人报道了金属卟啉在乙腈/水=1:1(体积比)的溶液中,使用NaI04作为氧化剂,氧化乙苯和正丙苯等,可高选择性的得到相应的芳酮,催化剂:原料:氧化剂=1:80:160(摩尔比),苯乙酮的收率可达到55%。该方法的主要缺点是必须分别使用价格昂贵、且环境污染严重的NaI04作为化学氧化剂、乙腈水溶液作为溶剂。
(5)Shi-Jun Li(Tetrahedron Letters,2005,46,8013)等人报道了氯胺-T/O2/金属卟啉体系在乙腈等溶剂中,室温下催化氧化乙苯系列化合物得到相应的芳酮,催化剂:原料:氯胺-T=1:20:10(摩尔比),苯乙酮的收率可达到67%。该方法的主要缺点是必须使用价格昂贵且环境污染严重的氯胺-T作为化学氧化剂、乙腈作为溶剂。
(6)李小港(分子催化,2008,22,209)等人报道了金属卟啉/高价盐体系在无溶剂,1.5MPa,100℃条件下,催化氧气氧化乙苯系列化合物得到相应的芳酮,在没有高价金属盐存在的条件下,苯乙酮的收率为36.3%,加入环境污染严重的K2Cr2O7后,收率可提高到51.0%。其所使用的高价金属盐主要为Na2MoO4、K2Cr2O7、KMnO4。该方法的主要缺点是反应需要采用能耗高、操作危险的高压条件,且必须使用价格昂贵且环境污染严重的高价金属盐。
(7)Rong-Min Wang(Journal of Applied Polymer Science,1998,67,2027)等人报道了聚卟啉在60-90℃条件下,催化氧气氧化乙苯制备苯乙酮,每15mol原料需要的催化剂量为6mg(480ppm),反应8-9h,苯乙酮收率为13.7%,选择性为99%。该方法的主要缺点是催化剂用量大,且催化剂分离、回收和提纯耗能高。又因为该反应是非均相反应,尽管金属卟啉催化剂的高选择性得到了很好体现,但其高催化活性完全没有显现出来,苯乙酮收率仅达到13.7%。
(8)赵文伯(北京工业大学学报,2012,38,773)等人报道了金属卟啉/金属盐在无溶剂,高温155-190℃条件下引发,140℃进行反应14h,利用空气作为氧化剂,常压下反应,原料用量为100mmol,金属卟啉用量0.001mmol,金属盐0.02mmol,进行仿生催化氧化反应,对硝基乙苯的收率和选择性可达58.7%和87.1%。该方法的缺点就是要进行高温引发,且温度较高,使用氧气鼓泡工艺过程中,氧气的损耗量较大,不经济。
(9)Katsuhiko Moriyama(Organic Letters,2012,14,2414)等人报道了利用自由基引发剂KBr(1.5eq.),利用可见光选择性催化氧化芳香烃苄位的C-H键,Oxone(1.2eq.)最为氧化剂,采用溶剂CH2Cl2-H2O(9:1),室温下反应24小时,对硝基苯乙酮的收率可达到96%,改方法的不足之处是反应底物量要少,难以放大实现工业化生产。
(10)项东升(精细石油化工,2016,33,63)等人报道了一种改进的对硝基苯乙酮的制备工艺,以纯氧O2为氧化剂,硅胶吸附的水合三氯化铈碘化钠(CeCl3·7H2O-NaI)为催化剂,常压催化氧化对硝基乙苯制备硝基苯乙酮的新工艺。结果表明,在常压封闭体系中,6%(质量分数)Ce/SiO2,反应温度(135士1)℃,反应时间6.0h,对硝基乙苯的转化率为73.6%,对硝基苯乙酮的选择性为88.4%,对硝基乙苯的损失率为1.8%,催化剂(SiO2-SupportedCeCl3·7H2O-NaI)至少可重复利用3次。新工艺的优点是常压氧化、产品收率高、减少尾气,适合工业化生产;缺点是是从的催化剂用量较大,且污染环境,生产成本高。
(三)发明内容
本发明的内容目的在于提供一种高压釜条件下,收率较高、易操作且安全的对硝基苯乙酮的制备方法。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种对硝基苯乙酮的制备方法,其特征在于:所述方法具体按照如下步骤进行制备:
以对硝基乙苯为原料,在催化剂的作用下,在压强为0.8~2.0MP的氧气气氛下,在无溶剂的条件下,在高压釜中,在110-150℃下先反应2~7h后,温度降至110℃继续反应5~10h,得到的反应混合液经后处理得到目标产物硝基苯乙酮;所述的催化剂为硬脂酸钴、乙酸钴、乙酸锌或乙酸铅;所述的硝基乙苯与催化剂的物质的量之比为1:0.0001。
进一步,所述的氧气的压强优选为1.8MPa。
进一步,优选的,所述的反应过程为在140℃下反应5h,降温至110℃继续反应7h。
进一步,所述的催化剂优选为硬脂酸钴。
进一步,所述的反应混合液的后处理方法为:反应结束后,将得到的反应液采用硅胶柱层析色谱进行分离,先减压蒸馏除去溶剂,然后干法上样,采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比)为洗脱剂进行淋洗,收集含目标产物的洗脱液,分离纯化得到目标产物对硝基苯乙酮。
与现有技术相比,本发明的有益效果体现在:
(1)在封闭的高压釜中进行反应,可以大大减少原料的挥发损失,亦可以避免反应废气的排放,避免由此产生的环境污染问题;
(2)以纯氧气作为氧化剂,绿色环保,避免了化学氧化法和催化氧化法中固体废弃物和重金属对环境的污染;可以大大提高氧化效率;且可以有效避免有机溶剂和氧气混合物存在的潜在爆炸危险;
(3)本技术是无溶剂,避免了有机溶剂的消耗及目标产物的提纯的问题,降低了成本;
(4)本工艺对目标产物的制备实行两阶段温度进行反应,第一阶段是高温反应时间,使得反应快速进行,第二阶段是低温反应时间,是一个对高温反应的补充反应,与高温引发相比较,此工艺易于控制和操作,且反应温度相对较低。
(5)本工艺相比技术背景所提到的引发温度由190℃降到140℃,反应时间由原来的24h缩短到12h。
(6)本制备工艺,对硝基苯乙酮的收率可以高达60.2%,较技术背景中所提及的制备工艺提升收率5-20%。
(7)本制备工艺在耗时较短,耗能相比较低的情况下,对硝基苯乙酮的收率可达70-88%。
(四)具体实施方式:
实施例中所用的催化剂硬脂酸钴、乙酸铅、乙酸锌、乙酸钴均购买与百灵威试剂公司。
实施示例1:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.5h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应6.5h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为77.9%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为60.2%,选择性为77.4%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.9331g,淡黄色固体,收率为59.2%。
实施示例2:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为76.0%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为57.1%,选择性为75.1%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.770g,淡黄色固体,收率为55.9%。
实施示例3:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应4.5h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.5h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为60.1%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为53.6%,选择性为89.2%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.4921g,淡黄色固体,收率为50.3%。
实施示例4:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应4.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应8.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为46.8%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为45.3%,选择性为88.3%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.0958g,淡黄色固体,收率为42.3%。
实施示例5:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应3.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应9.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为48.6%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为44.0%,选择性为88.5%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.1156g,淡黄色固体,收率为42.7%。
实施示例6:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应2.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应10.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为37.6%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为33.5%,选择性为86.0%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物1.4963g,淡黄色固体,收率为30.2%。
实施示例7:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温145℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为60.4%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为55.7%,选择性为86.8%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.7002g,淡黄色固体,收率为54.5%。
实施示例8:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温150℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为48.9%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为40.8%,选择性为83.5%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物1.8381g,淡黄色固体,收率为37.1%。
实施示例9:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温135℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为64.3%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为55.8%,选择性为86.7%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.6804g,淡黄色固体,收率为54.1%。
实施示例10:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温130℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到的反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为52.3%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为44.2%,选择性为84.7%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.0907g,淡黄色固体,收率为42.2%。
实施示例11:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温125℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为38.4%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为37.5%,选择性为97.7%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物1.7588g,淡黄色固体,收率为35.5%。
实施示例12:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取乙酸钴(14.94mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为35.6%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为33.1%,选择性为93.0%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物1.4963g,淡黄色固体,收率为30.2%。
实施示例13:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取乙酸锌(13.20mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为55.1%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为40.0%,选择性为72.6%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物1.8976g,淡黄色固体,收率为38.3%。
实施示例14:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取乙酸铅(22.70mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.8MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为50.3%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为43.9%,选择性为87.3%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物1.9869g,淡黄色固体,收率为40.1%。
实施示例15:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.6MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为55.5%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为50.6%,选择性为84.4%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.4822g,淡黄色固体,收率为50.1%。
实施示例16:
取对硝基乙苯(4.5318g,30mmol),然后称取硬脂酸钴(37.55mg,0.006mmol)加入到100ml的高压釜中,充换氧气三次后,通入氧气(压力1.4MPa),在油浴锅内控制高压釜内温140℃反应5.0h后,降低油浴温度并控制高压釜内温为110℃反应7.0h。反应结束后,冷却到室温,得到反应液经高效液相色谱(HPLC)分析得到,对硝基乙苯的转化率为56.3%,目标产物对硝基苯乙酮的收率为46.8%,选择性为83.6%。然后采用硅胶柱层析色谱柱对反应液进行分离,淋洗剂采用石油醚:乙酸乙酯=10:1(体积比),收集第二个点的淋洗剂,然后减压蒸馏除去溶剂,得到目标产物2.2345g,淡黄色固体,收率为45.1%。
Claims (5)
1.一种对硝基苯乙酮的制备方法,其特征在于:所述方法具体按照如下步骤进行制备:
以对硝基乙苯为原料,在催化剂的作用下,在压强为0.8~2.0MP的氧气气氛下,在无溶剂的条件下,在高压釜中,在110~150℃下先反应2~7h后,温度降至110℃继续反应5~10h,反应完全后,得到反应混合液,经后处理得到目标产物硝基苯乙酮;所述的催化剂为硬脂酸钴、乙酸钴、乙酸锌或乙酸铅;所述的硝基乙苯与催化剂的物质的量之比为1:0.0001。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的氧气的压强为1.8MPa。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的反应过程为在140℃下反应5h,降温至110℃继续反应7h。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的催化剂为硬脂酸钴。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的反应混合液的后处理方法为:反应结束后,将得到的反应液采用硅胶柱层析色谱进行分离,先减压蒸馏除去溶剂,然后干法上样,采用体积比为10:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱剂进行淋洗,收集含目标产物的洗脱液,分离纯化得到目标产物对硝基苯乙酮。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810704129.9A CN108863805A (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 一种对硝基苯乙酮的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810704129.9A CN108863805A (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 一种对硝基苯乙酮的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108863805A true CN108863805A (zh) | 2018-11-23 |
Family
ID=64297911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810704129.9A Pending CN108863805A (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 一种对硝基苯乙酮的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108863805A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110498745A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-26 | 浙江工业大学 | 一种乙苯及其衍生物选择性氧化制备苯乙酮及其衍生物的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105121399A (zh) * | 2013-04-25 | 2015-12-02 | 乐天化学株式会社 | 苯乙酮的合成方法 |
CN105461565A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-04-06 | 阜宁县安勤化学有限公司 | 一种生产硝基苯乙酮的方法 |
-
2018
- 2018-06-30 CN CN201810704129.9A patent/CN108863805A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105121399A (zh) * | 2013-04-25 | 2015-12-02 | 乐天化学株式会社 | 苯乙酮的合成方法 |
CN105461565A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-04-06 | 阜宁县安勤化学有限公司 | 一种生产硝基苯乙酮的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
YUANBIN SHE ET AL.: "Selective aerobic oxidation of p-cresol with co-catalysts between metalloporphyrins and metal salts", 《CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING》 * |
宋华等: "绿色氧化合成苯乙酮的研究", 《化学通报》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110498745A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-26 | 浙江工业大学 | 一种乙苯及其衍生物选择性氧化制备苯乙酮及其衍生物的方法 |
CN110498745B (zh) * | 2019-08-27 | 2022-06-17 | 浙江工业大学 | 一种乙苯及其衍生物选择性氧化制备苯乙酮及其衍生物的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110624561B (zh) | 草酸二甲酯加氢制乙二醇的催化剂及其制备方法和应用 | |
CN105061185A (zh) | 一种以光照为条件蒽醌催化合成苯甲酸的方法 | |
CN105152922A (zh) | 一种以光照为条件噻吨酮催化合成苯甲酸的方法 | |
EP3012243A1 (en) | Method for co-production of adipic acid and nitrocyclohexane | |
CN116768771A (zh) | 一种催化选择性氧化制备硫亚胺类化合物的方法 | |
CN103304393B (zh) | 一种苯偶酰类衍生物的合成方法 | |
CN108863805A (zh) | 一种对硝基苯乙酮的制备方法 | |
EP4296255A1 (en) | Method for co-producing adipic acid and cyclohexanone oxime from cyclohexane | |
CN109046458A (zh) | 一种对硝基苯乙酮的制备方法 | |
CN112851516A (zh) | 一种利用微通道反应器硝化邻二甲苯的方法 | |
CN103553878B (zh) | 一种烷基环己基苯酚类液晶中间体化合物的制备新方法 | |
CN104030927B (zh) | 一种以金属改性分子筛为催化剂制备1-硝基蒽醌的方法 | |
CN112079723A (zh) | 一种铜催化的α-硝基萘的选择性制备方法 | |
CN108947846A (zh) | 一种对硝基苯乙酮的制备方法 | |
CN114426550B (zh) | 一种二氧化双环戊二烯dcpddo的制备方法 | |
CN112961030B (zh) | 一种催化合成4-(反-4-烷基环己基)环己酮的方法 | |
CN113861084A (zh) | “一锅法”制备4,4′-二氯二苯砜的工艺 | |
CN113333029A (zh) | 金属改性bea与卟啉配位的复合催化剂及其在环己烯选择性环氧化反应中的应用 | |
CN109824491B (zh) | 一种2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮的生产方法 | |
CN103086852A (zh) | 一种制备2,3-蒎二酮的新方法 | |
CN109569595B (zh) | 一种苯选择加氢制环己烯Ru催化体系及其制备方法和应用 | |
CN101979371B (zh) | 2-丁烯酸的生产方法 | |
CN110668972A (zh) | 一种3,4-二甲氧基苯腈的制备方法 | |
CN103664853B (zh) | 改性硅胶催化氧化环酮合成内酯化合物的方法 | |
CN108047015A (zh) | 反式-4-取代环己基甲醛的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181123 |