对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺工艺研究.pdf

第32卷第3期
化学工业与工程技术
Vol 32 No. 3
2011年6月
Journal of Chemical Industry & Engineering
Jun.,2011
对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺工艺研究
袁俊秀
(南化集团研究院,江苏南京210048)
摘要:利用对硝基氯萃胺化制备对硝基苯胺,研究了相转移催化剂对该氨解反应的影响,考察了催
化剂种类、反应温度、反应时间、催化剂用量、氨水量对该氨解反应的影响。结果表明,在对硝基氯苯用
量31.5g、24.42%氨水200mL、四丁基氯化铵3.2g、反应温度160~170℃、反应时间10h的条件下,对
硝基氯苯的转化率达99.53%,反应生成的对硝基苯胺纯度达99.36%。
关键词:对硝基氯苯对硝基苯胺相转移催化剂
中图分类号:TQ2468文献标识码:A文章编号:1006-7906(2011)03-0011-03
Research on the production technology
of p-nitroaniline by aminolysising of p-nitrochlorobenzene
YUAN Junxiu
(Research Institute of Nanjing Chemical Industrial Group, Nanjing 210048, China)
Abstract The effects of phase-trans er catalysts on the preparation of nitroaniline by aminolysising of p-nitrochlorobenzene are
u The inning a n d e aty k ma m alyst osage, and ammonia liguor dosage
are investigated. The results show that when the p-nitrochlorobenzene usage is 31.5 g, ammonia liquor(concentration is 2442%) dos
age is 200 ml, tetrabutyl ammonium chloride dosage is 3. 2 g, reaction temperature is 160 to 170 C and reaction time is 12 h, the con
version rate of nitrochlorobenzene is 99. 53% and the purity of nitroaniline is 99.36%
Key words: P-nitrochlorobenzene: p-nitroaniline: Phase-transfer catalyst
对硝基苯胺(か Nitroanillne)是重要的有机种方法,目前国内所使用的氨解法生产工艺存在着
合成原料,主要用于制造偶氮染料,如直接墨绿产品质量不稳定,反应周期长,生产能耗高,设备性
B、酸性媒介棕G、酸性黑10B、酸性毛元ATT、能要求高等缺点,因此,一些科研机构将相转移催化
毛皮黑D和直接版D等;还可以作兽药和农药中技术用于合成对硝基苯胺的研究,由于相转移催化
间体;并可用于制造对苯二胺,后者用作高强度聚剂有降低反应温度、减少氨化反应时间、提高收率
合物的中间体,出口量大;此外,对硝基苯胺还可等显著优点,因而受到普遍重视。
制取抗氧化剂和防腐剂。由于对硝基苯胺应用的广
笔者利用对硝基氯苯胺化制备对硝基苯胺,研
泛性和重要性,因此其合成工艺的研究日益受到人究了相转移催化剂对该氨解工艺的影响,考察了在
们的重视
相转移催化剂存在条件下反应温度、反应时间、催化
对硝基苯胺的合成方法一般有2种:一是氨解剂种类及用量、氨水量对该氨解反应的影响。
法,将对硝基氯化苯、浓氨水于高压釜中140~175
℃,4.0~5.5MPa的条件下反应15~20h,生成对
收稿日期:2011-03-1
硝基苯胺,经结晶、甩滤即得成品;二是硝化水解法,
作者简介:衷俊秀(1973-),女,江苏盐城人,硬士,工程师,现
N-乙酰苯胺经混酸硝化得对硝基-N-乙酰苯胺,从事油田化学品开发工作。
再加热水解得成品。国内的生产厂家普遍采用第
E-mail:yjx360597637@sina.com
万方数据
12
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2011年第32卷第3期
实验部分
由表1还可见,四丁基氯化铵的催化效果稍高
1.1试剂和仪器
于四丁基溴化铵,而且四丁基氯化铵有一定的价格
试剂:对硝基氯苯(工业级),氨水(AR),四丁基优势,因此选择四丁基氯化铵作为相转移催化剂进
氯化铵(AR),四丁基溴化铵(AR)
行实验。
主要实验仪器: GSFH型高压反应釜(1L),2.2温度对反应的影响
GC-6890气相色谱仪(美国安捷伦公司)。
对硝基氯苯31.5g、质量分数24.42%氨水400
1.2实验流程
mL、四丁基氯化铵3.2g,其他条件如2.1节。考察
向高压反应釜中投入一定量的对硝基氯苯、氨温度对氨化反应的影响,结果见表2。
水和相转移催化剂,加热升温至设定温度,搅拌反应
褒2温度对反应的影响
一定时间后停止加热,自然冷却至常温后过滤,滤饼
温度/℃
X,%
产品纯度,%
80℃烘干称重,样品纯度用气相色谱仪检测
150~160
95.93
95.24
1.3结呆分析
160~170
98,94
用GC-6890气相色谱仪分析样品中对硝基苯
170~180
99.88
98.43
胺的含量,采用面积归一法计算样品纯度。对硝基
氯苯的转化率(X)计算公式如下:
180~190
100
99.20(颜色变黑)
X=
产物中对硝基氯苯的质量
×100%
原料中加人的对硝基氯苯的质量
由表2可见,对硝基氯苯的转化率和对硝基苯
结果与讨论
胺的收率随反应温度的升高而增加。温度在170℃
2.1相转移化剂选择
以上,对硝基氯苯的转化率接近100%;当温度超过
对硝基氯苯31.5g、氨水400mL(质量分数180℃时,反应产物反而变黑,可能原因是加入的相
24.42%)、催化剂3.2g,反应时间10h,搅拌速率转移催化剂在高温下焦化所致。
500r/min,其他实验流程如1.2节所述。对四丁基2.3催化剂用量对反应的影响
溴化铵与四丁基氯化铵2种相转移催化剂的催化效
对硝基氯苯31,5g、质量分数24.42%的氨水
果进行了比较,结果见表1。
400mL、相转移催化剂为四丁基氯化铵,反应温度
1催化翔种类对反应的影响
160~170℃,反应时间10h,其他实验流程如1,2
催化剂
温度/
X,%产品纯度,%节所述。考察催化剂用量对氨化反应的影响,结果
60~170
95.94
见表3。
四丁基溴化铵
99.73
98.17
褒3催化剂用量对反应的影响
98.94
96,47
四丁基氯化铵
催化剂用量/g
X,