CN110028425A - 一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2‑氨基‑5‑硝基苯甲腈的微反应制备工艺,该工艺的步骤如下:a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到有机惰性溶剂内,得到邻氯苯腈‑有机惰性溶剂溶液;c.通过高压输液泵将邻氯苯腈‑有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应模块内,停留60‑150S后排出反应产物,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55‑75℃;d.通过氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;e.通过蒸馏回收溶剂,得到2‑氯‑5‑硝基苯甲腈;f.将步骤e中的2‑氯‑5‑硝基苯甲腈添加到氯苯内进行溶解;g.将2‑氯‑5‑硝基苯甲腈溶液输送到高压反应釜中;h.通过压缩泵将液氨输送到高压反应釜内反应2.5h;i.将高压反应釜泄压收集多余液氨并分离出氯苯与反应产物;j.将步骤i中的反应产物洗涤后烘干。
Description
技术领域
本发明属于技术领域,尤其是涉及一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺。
背景技术
染料的使用已有近5000年的历史,古代人们利用天然动、植物中的色素(如茜素、靛蓝、胭脂红、紫草和五倍子等)印染衣物。1857年,英国人珀金(Perkin)用煤焦油中提炼的苯胺制得了有机合成染料苯胺紫,并实现了工业化生产后,各种染料才相继出现,开启了合成染料的高速发展的时代。
2-氨基-5-硝基苯甲腈是分散红染料的重要中间体,其水解产物2-氨基-5-硝基苯甲酸是合成喹唑啉酮类化合物的重要原料,也是合成其他医药的中间体。2-氨基-5-硝基苯甲腈的合成方法有很多,目前工业上主要采用的方法是将邻氯苯腈先通过硝化反应进行硝化,然后将得到的2-氯-5-硝基苯甲腈进行氨解反应得到最终产品。
在硝化工艺中,目前企业在生产该产品过程中使用硫酸作为溶剂和脱水剂,导致了大量硫酸的使用,这就提升了生产过程中原料成本的提升,并且需要处理硝化工艺产生的废水,这就势必提高了产品的生产成本和对对环境带来了极大的压力。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,该工艺的步骤如下:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到有机惰性溶剂内,得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液;
c.通过高压输液泵将邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应模块内,停留60-150S后排出反应产物,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55-75℃;
d.通过氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;
f.将步骤e中的2-氯-5-硝基苯甲腈添加到氯苯内进行溶解;
g.将2-氯-5-硝基苯甲腈溶液输送到高压反应釜中;
h.通过压缩泵将液氨输送到高压反应釜内反应2.5h;
i.将高压反应釜泄压收集多余液氨并分离出氯苯与反应产物;
j.将步骤i中的反应产物洗涤后烘干;选择使用惰性有机溶剂作为硝化反应过程中的溶剂,惰性溶剂在反应结束以后可以回收再利用,并且硫酸的使用量相比于之前生产工艺降低了50%,大大降低了原料成本、废水处理成本及环境压力,这就大大节约了企业的生产成本,能够切实为企业带来更大的效益。
步骤h中高压反应釜内的反应温度为105-120℃。
步骤h中高压反应釜内的气压为2.7-3.2Mpa。
步骤b中得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液中邻氯苯腈浓度w邻氯苯腈=13.7%。
步骤c中停留时间为60S。
步骤c中反应温度为55℃。
步骤h中液氨与2-氯-5-硝基苯甲腈的摩尔比n(液氨):n(2-氯-5-硝基苯甲腈)为11:1
步骤b中的有机惰性溶剂选用二氯乙烷。
步骤b中得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液中邻氯苯腈浓度w邻氯苯腈=13.7%。
综上所述,选择使用惰性有机溶剂作为硝化反应过程中的溶剂,惰性溶剂在反应结束以后可以回收再利用,并且硫酸的使用量相比于之前生产工艺降低了50%,大大降低了原料成本、废水处理成本及环境压力,这就大大节约了企业的生产成本,能够切实为企业带来更大的效益。
具体实施方式
实施例一:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到二氯乙烷溶剂内,得到邻氯苯腈-二氯乙烷溶液,邻氯苯腈与二氯乙烷的摩尔比为1:6.3;
c.将邻氯苯腈-二氯乙烷溶液和混酸输送到微反应模块内停留60S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55℃,混酸由硫酸和硝酸组成,且n(98%H2SO4):n(98%HNO3)=1.4:1;
d.通过10%浓度的氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收二氯乙烷溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;
f.将步骤e中的2-氯-5-硝基苯甲腈添加到氯苯内进行溶解;
g.将2-氯-5-硝基苯甲腈溶液输送到高压反应釜中;
h.通过压缩泵将液氨输送到高压反应釜内反应2.5h,高压反应釜内的反应温度为105℃,高压反应釜内的气压为2.7Mpa;
i.将高压反应釜泄压收集多余液氨并分离出氯苯与反应产物;
j.将步骤i中的反应产物洗涤后烘干得到2-氨基-5-硝基苯甲腈。
烘干得到的2-氨基-5-硝基苯甲腈收率为87%,HPLC纯度为99.0%。
实施例二:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到二氯乙烷溶剂内,得到邻氯苯腈-二氯乙烷溶液,邻氯苯腈与二氯乙烷的摩尔比为1:6.3;
c.将邻氯苯腈-二氯乙烷溶液和混酸输送到微反应模块内停留120S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度65℃,混酸由硫酸和硝酸组成,且n(98%H2SO4):n(98%HNO3)=1.4:1;
d.通过10%浓度的氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收二氯乙烷溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;
f.将步骤e中的2-氯-5-硝基苯甲腈添加到氯苯内进行溶解;
g.将2-氯-5-硝基苯甲腈溶液输送到高压反应釜中;
h.通过压缩泵将液氨输送到高压反应釜内反应2.5h,高压反应釜内的反应温度为110℃,高压反应釜内的气压为3Mpa;
i.将高压反应釜泄压收集多余液氨并分离出氯苯与反应产物;
j.将步骤i中的反应产物洗涤后烘干得到2-氨基-5-硝基苯甲腈。
烘干得到的2-氨基-5-硝基苯甲腈收率为88%,HPLC纯度为99.1%.
实施例三:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到二氯乙烷溶剂内,得到邻氯苯腈-二氯乙烷溶液,邻氯苯腈与二氯乙烷的摩尔比为1:6.3;
c.将邻氯苯腈-二氯乙烷溶液和混酸输送到微反应模块内停留150S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度75℃,混酸由硫酸和硝酸组成,且n(98%H2SO4):n(98%HNO3)=1.4:1;
d.通过10%浓度的氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收二氯乙烷溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;
f.将步骤e中的2-氯-5-硝基苯甲腈添加到氯苯内进行溶解;
g.将2-氯-5-硝基苯甲腈溶液输送到高压反应釜中;
h.通过压缩泵将液氨输送到高压反应釜内反应2.5h,高压反应釜内的反应温度为120℃,高压反应釜内的气压为3.2Mpa;
i.将高压反应釜泄压收集多余液氨并分离出氯苯与反应产物;
j.将步骤i中的反应产物洗涤后烘干得到2-氨基-5-硝基苯甲腈。
烘干得到的2-氨基-5-硝基苯甲腈收率为89%,HPLC纯度为99.2%。
Claims (8)
1.一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:该工艺的步骤如下:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到有机惰性溶剂内,得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液;
c.通过高压输液泵将邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应模块内,停留60-150S后排出反应产物,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55-75℃;
d.通过氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;
f.将步骤e中的2-氯-5-硝基苯甲腈添加到氯苯内进行溶解;
g.将2-氯-5-硝基苯甲腈溶液输送到高压反应釜中;
h.通过压缩泵将液氨输送到高压反应釜内反应2.5h;
i.将高压反应釜泄压收集多余液氨并分离出氯苯与反应产物;
j.将步骤i中的反应产物洗涤后烘干。
2.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤h中高压反应釜内的反应温度为105-120℃。
3.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤h中高压反应釜内的气压为2.7-3.2Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤b中得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液中邻氯苯腈浓度w邻氯苯腈=13.7%。
5.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤c中停留时间为60S。
6.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤c中反应温度为55℃。
7.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤h中液氨与2-氯-5-硝基苯甲腈的摩尔比n(液氨):n(2-氯-5-硝基苯甲腈)为11:1。
8.根据权利要求1所述的一种2-氨基-5-硝基苯甲腈的微反应制备工艺,其特征在于:步骤b中的有机惰性溶剂选用二氯乙烷。
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