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采用对叔丁基苯酚硝化合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法与流程
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可采用对叔丁基苯酚硝化合成邻氨基对叔丁基苯酚,邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚

对叔丁基苯酚硝化合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,以邻硝基对叔丁基苯酚为原料,甲醇为溶剂,雷尼镍为催化剂,在高压反应釜中进行催化加氢反应;邻硝基对叔丁基苯酚质量和甲醇的体积比m/v为1:(10~12),催化剂与邻硝基对叔丁基苯酚的质量比为1:(20~30),反应压力为0.4~0.6Mpa,反应温度为30~40℃,反应时间为6~8h;体系降温至20~30℃,在惰性气体保护下依次经压滤、浓缩、析晶、离心、干燥可得白色粉末状的邻氨基对叔丁基苯酚。能够在较低的温度和压力条件下进行反应得到纯度和收率更高的邻氨基对叔丁基苯酚,具有生产过程不易发生氧化从而保证产品色度,废水量少,溶剂甲醇可重复利用,污染小且可控等优点。

邻氨基对叔丁基苯酚,其分子式为c10h15no,纯品邻氨基对叔丁基苯酚为白色粉末,在空气中长时间裸露放置颜色会逐渐加深变为灰色,其熔点为164~166℃,是一种重要的有机化工中间体和化工原料,是合成荧光增白剂2,5-双[5-叔丁基-2-苯丁恶唑基]噻吩(ob)的关键中间体。

邻氨基对叔丁基苯酚的质量好坏直接关系到ob的质量,我国荧光增白剂ob质量并不稳定,其不稳定的主要原因是邻氨基对叔丁基苯酚的质量不稳定。目前,市场上销售的邻氨基对叔丁基苯酚的纯度一般在92~95%,且都呈灰色,这是因为反应后体系在后处理阶段被氧化所致。

目前,邻氨基对叔丁基苯酚合成工艺路线主要有以下几条:

(1)硫化物还原法:以对叔丁基酚作原料,经混合酸硝化后再用硫化碱还原制得邻氨基对叔丁基酚;此法由于使用混合酸和硫化物,会产生大量的废水,污染严重,不利于实现工业化生产;

(2)电解还原法:对叔丁基苯酚在电解槽中电解还原,中间产物对叔丁基羟基苯胺经重排得到邻氨基对叔丁基苯酚;该法电能消耗极大,生产成本太高,不利于工业化生产;

(3)铁粉还原法:邻硝基对叔丁基苯酚在酸性水溶液中经铁粉还原,过滤除去铁泥后,向母液中加入焦亚硝酸钠,再经冷却、重结晶、干燥等处理后得到产品邻氨基对叔丁基苯酚;该法虽然过程简单,但因产生很多难以处理的废物,污染严重,不利于工业化生产;

(4)水合肼还原法:采用具有较强还原性的水合肼还原邻硝基对叔丁基苯酚中的硝基为氨基,再经冷却、重结晶、干燥等处理后得到邻氨基对叔丁基苯酚;该法虽然具有反应容易进行、收率较高、污染较小等优点,但因水合肼是一种高危化合物,而且本身价格太高,放大生产成本高且具有相当高的危险性,不利于工业化生产;

(5)加氢还原法:采用邻硝基对叔丁基苯酚为原料,在加氢催化剂的作用下,利用氢气将邻硝基对叔丁基苯酚中的硝基还原为氨基,再经冷却、重结晶、干燥等处理后得到邻氨基对叔丁基苯酚。该法反应选择性高,收率高,反应容易进行,三废少,污染小,是一种典型的绿色化反应,是目前国内广为开发和推广的一种技术。但因目前工业化生产中,大多反应温度为90℃以上,反应压力为1.0mpa以上,氢气容易泄漏而发生重大安全事故,反应对设备要求较高,故需要在保证反应效率的条件下不断降低反应温度和压力,找出具有更高催化效率的催化剂。

邻氨基对叔丁基苯酚的合成方法,该方法是邻硝基对叔丁基苯酚在氨和脂肪醇溶剂条件下,以雷尼镍为催化剂,在1.0~3.0mpa,90~150℃条件下反应;反应后处理通过抽滤,旋蒸,重结晶,过滤,干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚。但是由于原料中的氨具有很大的刺激性气味且难以控制,对人和环境都有很大的危害,这样技术的企业即使勉强运营,也会被环保局关掉,该法不仅污染生态环境还对生产资料和设备造成极大的浪费,实验室小试尚可,工业化生产的适用性和推广价值较差。

实现要素:

为了解决现有技术中存在的问题,可采用邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,能够在较低的反应温度和反应压力条件下进行反应得到纯度和收率更高的邻氨基对叔丁基苯酚,具有生产过程不易发生氧化从而保证产品色度,废水量少,反应原料甲醇可重复利用,污染小且可控等优点。

通过如下技术方案实现:

邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,以邻硝基对叔丁基苯酚为原料,以甲醇为溶剂,以雷尼镍为催化剂,在高压反应釜中进行催化加氢反应;邻硝基对叔丁基苯酚质量和甲醇体积比为1:(10~12),催化剂与邻硝基对叔丁基苯酚的质量比为1:(20~30),反应压力为0.4~0.6mpa,反应温度为30~40℃,反应时间为6~8h,体系降温至20~30℃,在惰性气氛下依次经压滤、浓缩、析晶、离心、干燥可得白色粉末状的邻氨基对叔丁基苯酚。

作为一种优选实施方式,催化剂与邻硝基对叔丁基苯酚的质量比为1:(20~30)。

较佳地,反应温度为30~40℃。

作为一种优选实施方式,所述惰性气体为氮气。

通过此方法作为邻氨基对叔丁基苯酚的合成,先向高压反应釜中按比例加入邻硝基对叔丁基苯酚、甲醇、雷尼镍,然后用惰性气体排出高压反应釜中的空气后,用氢气置换掉高压反应釜中的惰性气氛,并利用通入氢气来控制反应体系的压力。


工艺特点:

(1)工艺简单,所得产品的收率高达95%,纯度可达99.5%,明显高于市售和现有技术能够达到的纯度;

(2)后处理基本没有废水废气,离心母液中的甲醇可以回收重复利用,催化剂也可以重复利用,大大降低了生产成本;锅底很少量的水相经过我们的废水处理装置处理后可重复利用,进一步降低了成本;对环境非常友好;

(3)全程惰性气体保护,保证了最终产品的纯度和成色,避免了现有市售的邻氨基对叔丁基苯酚在后处理过程中因氧化而造成的色泽变化;

(4)加氢工艺低温低压,经济环保,非常适合工业化生产。


实施实例:

实施例1

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4.0g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,控温30℃,向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.4mpa,反应时间8h;将反应后体系降温至30℃,氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为94.7%,纯度为99.2%。

实施例2

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.4mpa,反应时间7h;将反应后体系降温至30℃,氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为95.23%,纯度为99.5%。

实施例3

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在40℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.4mpa,反应时间6h;将反应后体系降温至30℃,氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为95.13%,纯度为99.32%。

实施例4

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.5mpa,反应时间7h;将反应后体系降温至30℃,用氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为94.82%,纯度为99.1%。

实施例5

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.6mpa,反应时间6h;将反应后体系降温至30℃,用氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为95.20%,纯度为99.60%。

实施例6

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.6mpa,反应时间6h;将反应后体系降温至30℃,用氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至160ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为95.06%,纯度为99.35%。

实施例7

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍4g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.6mpa,反应时间6h;将反应后体系降温至30℃,用氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至320ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为94.87%,纯度为98.85%。

实施例8

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍3.0g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.6mpa,反应时间6h;将反应后体系降温至30℃,用氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为95.24%,纯度为98.95%。

实施例9

一种邻硝基对叔丁基苯酚加氢合成邻氨基对叔丁基苯酚的方法,该方法是在1000ml高压反应釜中加入邻硝基对叔丁基苯酚80g(0.4098mol)、甲醇800ml、雷尼镍2.8g,高压釜试密合格后用氮气置换5次,氢气置换8次,将高压反应釜的温度控制在35℃,并向高压反应釜中间歇性通入氢气使高压反应釜中的压力保持在0.6mpa,反应时间6h;将反应后体系降温至30℃,用氮气将高压反应釜中的反应体系转入锥形瓶后过滤,滤液分批转入500ml单口瓶浓缩至240ml,然后滴加80ml水,充分搅拌20min后降温至0℃保温3h,体系抽滤,滤液用80ml体积比为1:10的水和甲醇的混合溶液淋洗,抽滤后固体用干燥箱干燥得到邻氨基对叔丁基苯酚,收率为95.14%,纯度为98.65%。

  2024-06-12    105

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