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第39卷第8期
应用化工
Vol39 No 8
10年8月
Applied Chemical Industry
4-硝基邻二甲苯合成的研究进展
柯中炉,奚立民
台州职业技术学院生物与化学工程系,浙江台州318000)
摘要:综述了近20多年来国内外关于4-硝基邻二甲苯合成的新进展。评述了沸石分子筛、粘土改性物、金属氧
化物、全氟磺酸树脂( Nafion H)等固体酸催化剂催化硝化邻二甲苯的催化剂活性、区域选择性及反应性能。对固体
酸催化硝化反应的特点作了介绍,并对今后的研究方向作了展望。
关键词:邻二甲苯;4-硝基邻二甲苯;固体酸;硝化;催化
中图分类号:TQ031.2
文献标识码:A
文章编号:1671-3206(2010)08-1233-04
Research progress on synthesis of 4-nitro-o-xylene
KE Zhong-lu, XI Li-min
Departement of Biological and Chemical Engineering, Taizhou Vocational Technical College, Taizhou 318000, China
Abstract: The recent progress about 4-nitro-o-xylene home and abroad during the past two decades is
ummarized. The catalyst activity, regioselectivity and reaction performance when using solid acid catalyst
such as zeolite, modified-clay, metal oxide and Nafion H to nitrify -xylene are discussed. The property for
nitration of o-xylene by solid acid catalyst is introduced and the prospect of the future trends is also pres
Key words: o-xylene; 4-nitro-0-xylene; solid acid; nitrification; catalytic
4-硝基邻二甲苯是新型除草剂二甲戊乐灵和维大量研究应用]。因此,很多研究者采用沸石分子
生素B2的中间体,它在农药、医药和染料上也有相筛作为催化剂提高硝化反应的区域选择性,尽量减
当广泛的应用叫。传统上多数采用邻二甲苯的硝少废水废酸的排放,实现硝化反应绿色化工艺。
硫混酸硝化法合成,但是该方法区域选择性差,4-硝1.1.1耶沸石分子筛 Smith等?在温和的条件
基邻二甲苯只占总硝化产物的31%-55%,而副产下,用β沸石分子筛为催化剂,按化学计量的硝酸
物3-硝基邻二甲苯占59%~69%,并且产生大量的与醋酸酐催化硝化邻二甲苯,总收率达到99%以
废酸,污染环境;硝硫混酸的强腐蚀性会严重损上,4-硝基邻二甲苯占总硝化产物的44%,副产物除
坏设备,反应过程中发生的多硝化、氧化等副反应也了生成32%3-硝基邻二甲苯以外还生成了23%的
会产生严重的安全隐患]。因此,许多研究人员进4酰基邻二甲苯;而在同样的反应条件下采用90%
行了大量的研究工作,主要包括邻二甲苯硝化的新硝酸与98%硫酸混酸硝化,总收率为80%,4-硝基
型催化剂与硝化剂的研究,Ono等则利用 Diels
邻二甲苯仅占总硝化产物的35%。Pail等2研究
Alder反应定向合成了4-硝基邻二甲苯。
比较了β沸石、HZSM-5沸石及MoO3/SiO2催化剂
的催化活性与区域选择性,结果表明,Iβ沸石的催
1催化剂
化效果最佳,在反应温度70℃、70%硝酸为硝化剂
1.1沸石分子筛催化剂
的条件下,邻二甲苯转化率为28%,4-硝基邻二甲苯
沸石分予筛所具有的奇妙的孔道结构特色,其占总硝化产物的63%,4-/3-(4-硝基邻二甲苯/3-硝
规整结构和一定大小的均匀孔道体系所导致的分子基邻二甲苯)比为1.8;然后,采用管式反应装置在
择形性质,对反应物、中间态与产物分子的形状、空反应温度150℃、β沸石为催化剂及30%硝酸为
间与区域具有选择催化功能,并且沸石分子筛的酸硝化剂的条件下气相硝化,转化率提高到65%,4-硝
性与结构等性能也易于调变,使得沸石分子筛得以基邻二甲苯占总硝化产物的60%。 Kantam等?对
收稿日期:20100603修改稿日期:2010-06-20
基金项目:浙江省高等学校优秀青年教师资助计划项目(2008142)
作者简介:柯中炉(1981-),男,浙江台州人,台州职业技术学院讲师,从事应用化学方面的研究。电话:15868690252,
E-mail:kezhonglu@163.com
通讯联系人:溪立民,教授。电话:0576-88663351,E-mail:ximn@tato.com