CN115160150A - 一种高纯对苯二胺的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高纯对苯二胺制备技术领域，具体涉及一种高纯对苯二胺的制备方法，向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，过滤出结晶物对硝基苯胺；将制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；将混合物进行过滤，滤除四氯化锡，静置至室温对苯二胺析出，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺，得到高纯对苯二胺。通过对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺，由于母液可重复使用，因此产生的废水量少而且制得的对硝基苯胺纯度高且不需要另外的提纯处理，制备方法简单；添加合适量氨水从而提高对硝基氯苯的转化率加快反应速率抑制产物中酚类副产物的生成。

Description

一种高纯对苯二胺的制备方法
技术领域
本发明涉及高纯对苯二胺制备技术领域，具体领域为一种高纯对苯二胺的制备方法。
背景技术
对苯二胺是偶氮系分散染料、酸性染料、直接染料和硫化染料的中间体。对苯二胺对毛发中的角蛋白有极强的亲和力，其氧化过程就是染发时颜色的固着过程。对苯二胺还可用于处理炭黑，经对苯二胺处理的炭黑用作颜料，可提高黑度和浆料的稳定性，用于油墨等能得到性能优异的产品。对苯二胺一般由对硝基苯胺在酸性介质中用铁粉还原而得，铁粉易聚集，易沉积，对对硝基苯胺的还原效果一般，最终所得到的对苯二胺纯度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高纯对苯二胺的制备方法以解决上述背景技术中提到的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯对苯二胺的制备方法，其方法包括如下步骤：
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为165-175℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为40-45℃条件下搅拌，反应1.5-2h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物静置至室温对苯二胺析出，滤除四氯化锡，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺，得到高纯对苯二胺。
优选的，步骤1中，对硝基氯苯与氨水的体积比为1:10-12，氨水的浓度为30-35％。
优选的，步骤1中对硝基氯苯和氨水反应生成的结晶母液在滤取结晶物后可作为反应母液再次使用，向母液中补充氨水，加入对硝基氯苯即可再次制取对硝基苯胺。
优选的，步骤2中对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:3-5。
优选的，步骤3中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9-1/10。
优选的，浓盐酸浓度为25％。
优选的，步骤1中对硝基氯苯和氨水反应温度为170℃。
本发明的有益效果是：
采用浓盐酸和氯化亚锡混合将对硝基苯胺中的硝基部分还原呈氨基，获得对苯二胺，本制备方法为液固接触，有效提高对苯二胺粗品的纯度，对苯二胺粗品经精制后达到较高的纯度；通过对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺，由于母液可重复使用，因此产生的废水量少而且制得的对硝基苯胺纯度高且不需要另外的提纯处理，制备方法简单；添加合适量氨水从而提高对硝基氯苯的转化率加快反应速率抑制产物中酚类副产物的生成。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，其中对硝基氯苯与氨水的体积比为1:10，氨水的浓度为30％，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为165℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为40℃条件下搅拌，其中，对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:3，浓盐酸浓度为25％，反应1.5h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物静置至室温对苯二胺析出，滤除四氯化锡，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺、其中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9，在氮气保护下蒸馏，得到高纯对苯二胺。
实施例2
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，其中对硝基氯苯与氨水的体积比为1:10，氨水的浓度为30％，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为170℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为40℃条件下搅拌，其中，对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:3，浓盐酸浓度为25％，反应1.5h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物静置至室温对苯二胺析出，滤除四氯化锡，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺、其中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9，在氮气保护下蒸馏，得到高纯对苯二胺。
实施例3
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，其中对硝基氯苯与氨水的体积比为1:11，氨水的浓度为30％，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为170℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为40℃条件下搅拌，其中，对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:3，浓盐酸浓度为25％，反应1.5h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物静置至室温对苯二胺析出，滤除四氯化锡，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺、其中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9，在氮气保护下蒸馏，得到高纯对苯二胺。
实施例4：
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，其中对硝基氯苯与氨水的体积比为1:12，氨水的浓度为30％，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为175℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为45℃条件下搅拌，其中，对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:3，浓盐酸浓度为25％，反应1.5h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物静置至室温对苯二胺析出，滤除四氯化锡，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺、其中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9，在氮气保护下蒸馏，得到高纯对苯二胺。
实施例5：
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，其中对硝基氯苯与氨水的体积比为1:12，氨水的浓度为30％，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为170℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为45℃条件下搅拌，其中，对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:5，浓盐酸浓度为25％，反应1.5h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物静置至室温对苯二胺析出，滤除四氯化锡，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺、其中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9，在氮气保护下蒸馏，得到高纯对苯二胺。
对比例1：
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，其中对硝基氯苯与氨水的体积比为1:7，氨水的浓度为30％，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为165℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
其余步骤与实施例1相同。
对比例2：
步骤1：
与实施例1相同
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入铁粉和浓盐酸，在温度为45℃条件下搅拌，其中，对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:5，浓盐酸浓度为25％，反应1.5h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
与实施例1相同。
对实施例1-5及对比例1-2所制备的对苯二胺及中间产物对硝基苯胺进行检测，检测结果如下：
对苯二胺纯度 对硝基苯胺收率 对硝基苯胺纯度
实施例1 99.90％ 97.5％ 99.80％
实施例2 99.94％ 97.8％ 99.83％
实施例3 99.92％ 97.5％ 99.80％
实施例4 99.92％ 97.5％ 99.82％
实施例5 99.92％ 97.5％ 99.82％
对比例1 99.69％ 96.6％ 99.54％
对比例2 99.85％ 97.5％ 99.82％
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：其方法包括如下步骤：
步骤1：
向高压反应釜中投入对硝基氯苯和氨水，保持高压反应釜的压力在0.2Mpa，温度为165-175℃，不断搅拌，反应8h后冷却至室温，过滤出结晶物对硝基苯胺；
步骤2：
将步骤1制备的对硝基苯胺研磨成粉末，加入氯化亚锡和浓盐酸，在温度为40-45℃条件下搅拌，反应1.5-2h后得到对苯二胺和四氯化锡的混合物；
步骤3：
将步骤2的混合物进行过滤，滤除四氯化锡，静置至室温对苯二胺以析出，使用无水硫酸钠干燥对苯二胺，得到高纯对苯二胺。
2.根据权利要求1所述的一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：步骤1中，对硝基氯苯与氨水的体积比为1:10-12，氨水的浓度为30-35％。
3.根据权利要求2所述的一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：步骤1中对硝基氯苯和氨水反应生成的结晶母液在滤取结晶物后可作为反应母液再次使用，向母液中补充氨水，加入对硝基氯苯即可再次制取对硝基苯胺。
4.根据权利要求2所述的一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：步骤2中对硝基苯胺粉末和氯化亚锡粉末的体积和与浓盐酸的体积之比为1:3-5。
5.根据权利要求4所述的一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：步骤3中无水硫酸钠的加入量为对苯二胺体积的1/9-1/10。
6.根据权利要求4所述的一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：浓盐酸浓度为25％。
7.根据权利要求1所述的一种高纯对苯二胺的制备方法，其特征在于：步骤1中对硝基氯苯和氨水反应温度为170℃。
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