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工艺控制
部硝基甲苯溴化工艺优化
曹珊珊(吉林省石油化工设计研究院,吉林长春130021)
摘要:对邻硝基甲苯溴化工艺进行优化,得到最优的反应条件
条件:邻硝基甲苯和氢溴酸以及双氧水的摩尔投料比为1:1.2:2.1原料配比影响
1.2;反应温度为62℃;反应时间为2h
称取邻硝基甲苯27.4g(0.2mol),改变氢溴酸和双氧水的用
关键词:邻硝基甲苯;溴化;投料比;反应温度、反应时间;量,在60℃下反应2h。结果如表2所示,氢溴酸的投加比例越
邻硝基甲苯溴化合成邻硝基苄基溴,而邻硝基苄基溴是合高,溴化转化率越高,但同时二溴含量越高。当投料摩尔比为
成吡唑醚菌酯的重要中间体。吡唑瞇菌酯做为一种新型的杀1:1.6:1.6,由于二溴的大量生成,一溴的转化反而降低(生产的
菌剂,具有优良的杀菌性能,并且还能促进农作物对氮素的吸一溴继续溴化为二溴)。综合各个指标最后将原料配比定为
收,刺激植物更快生长。随着近年来,叱唑醚菌酯需求量的邻硝基甲苯:氢溴酸:双氧水=1:1.2:1.2。
増加,对其中间体的收率的研究越来越多。邻硝基甲苯溴化采
表2不同原料配比情况下产品及杂质情况
用的溴化剂常见的为:溴素、溴化钠、溴化铜、NBS等,也有用
原料配比(mol)
溴含量/%
溴含量/%
KBrO3/ Naiso3为溴化剂的,但是这个反应需要在光照条件下
1:0.8:0,8
35.3
4.2
进行,工艺条件苛刻,收率不是十分理想[2]。对溴化反应的评
1:1.0:1.0
价除了对产品邻硝基苄基溴(簡称一溴)转化率的评价,还包括
1:1.2:.2
87,8
7.2
对副产物二溴含量的评价。二溴的生产越多,说明副反应发生
1:1,4:1.4
88,2
9,2
的越多,邹硝基甲苯被转化为产品的量就越小[3]。本研究采用
l:l.6:1.6
85.3
12.5
氢溴酸,加入引发剂AIBN(偶氮二异丁腈),在双氧水作用下,2.2反应温度影响
制出溴素,进行溴化反应。这种方法收率高,二溴生成量易于
根据筛选出的最佳原料配比,继续硏究反应温度的影响,
控制,易操作,易实现工业化,而月成本低,废水量小。
结果如表3所示。结果表明温度越高越有利于反应的进行,但
实验部分
是温度越高二溴的含量就越高。常压反应条件下,三氯甲烷到
1.1仪器和药品
62℃沸腾,温度无法进一步上升,而此时收率最高,尽管二溴含
仪器: Agilent1100高效液相色谱仪;安捷伦CC7890气相色量也最高,但是为了获得最高收率还是应该选择最佳温度为
谱仪。
62℃
试剂:如表1所示。
表3反应温度对产品及杂质情况的影响
表1实验所用试剂列表
反应温度(℃)
溴含量/%
溴含量/%
名称
規格?城/%「外观备注
3.9
邻硝基甲苯分析纯
黄色液体
液相含量
35,3
氯甲烷
分析纯
无色透明液体气相含量
52.6
5.5
氢溴酸
42.03
谈黄色液体滴定含量
75.6
AIBN
分析纯
白色结晶性粉末低温保存
88,9
7,3
双氧水
分析纯
23.5、无色透明液体滴定含量」2.3反应时间的影响
1.2邻硝基甲苯溴化
根椐前面实验筛选出的最优投料比和最优反应温度,朱续
架设实验装置:在三口瓶中,加入磁力搅拌子,回流冷凝管研究反应时间的影响,结果如表4所示。结果表明:反应时间在
(10-20℃冰醇冷凝)、温度计,回流冷凝管管口加恒压滴液孙内,随着时间的延长一溴含量越来越高,但是溴化时间继续
漏斗。
延长后一溴含量反而降低,而二溴的含量持续上升。根据结
投料:按顺序加人邻硝基甲苯、氢溴酸、三氯甲烷,称量好果,选择最佳的反应时间为2h
一定质量的AIBN备用,称量好一定量的双氧水,转移入恒压滴
表4反应时间对产品及杂质情况的影响
液漏斗备用。
反成时间(h)
一溴含量/%
二溴含量/%
溴化反应:开启搅拌,油浴升温,待温度升至60℃,加入
6.1
AIBN,搅拌1~2min,开始滴加双氧水,滴加结束继续保温反应
分相:反应结東降温至25℃以下,静置分相,用三氯甲烷洗
82.1
15.7
水相,并合并入有机相。
54.3
20.
蒸馏:开启搅拌,升温,蒸出溶剂,再负压精馏出产品,产品3结语
检测液相含量。
通过实验,对邻硝基中苯溴化工艺进行优化,得到了最佳
2结果与讨论
的反应条件:邻硝基甲苯:気溴酸:双氧水的最佳摩尔投料比为
对于邻硝基甲苯溴化实验,通过考察不同原料投料摩尔1:1.2:1.2;最佳反应温度为62℃;最佳反应时间为2h。
比,不同反应温度和反应时间下转化率的差异,确定最佳溴化
218方数2016年6月