CN1281576C - 一种红色基gl的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种红色基GL的制备方法。将酰化、硝化和水解三步在一个反应器中完成。其中酰化和硝化反应在溶剂二氯乙烷中进行;酰化试剂为乙酐,硝化试剂为发烟硝酸,水解为碱性水解。该方法比现有的制备方式有明显的优点:氨基保护、硝化、水解三步反应操作合为在一锅内反应,大大简化了工艺,便于操作,操作周期短,节省设备。酰化剂用乙酐,酰化速度快、温度低。硝化试剂为发烟硝酸,不用混酸,减少硫酸废水的排放,避免了配制混酸的麻烦,减少废水排放;产品纯度及收率较高。反应介质采用二氯乙烷为溶剂,使反应速度缓和,易于控制。
Description
技术领域
本发明属于有机芳胺硝基化合物的制备方法,特别提出了一种红色基GL的制备方法。
背景技术
红色基GL,又称邻硝基对甲苯胺,是一种重要的医药、染料、颜料、农药等精细化学品用中间体,用途广泛。
现有的合成方法基本是由对甲苯胺经氨基保护、硝化、水解可制得红色基GL。目前红色基GL的合成路线主要有两条:第一条为磺酰化路线,将对甲苯胺与对甲苯磺酰氯缩合,然后在氯苯溶剂中用浓硝酸硝化,再于浓硫酸中水解,最后用氨水中和制得产品。该路线生产周期长,产品收率低,酰化剂用量多,价格较贵,生产成本高;第二条为乙酰化路线,将对甲苯胺经冰醋酸乙酰化后过滤、水洗、干燥,然后用浓硝酸硝化,再经碱性水解制得产品。冰醋酸比对甲苯磺酰氯便宜,但酰化反应可逆,反应温度高270~280℃,反应一段时间后需要向体系外蒸出稀醋酸,补加冰醋酸后再继续进行酰化,设备复杂,操作周期长。另外,酰化、硝化、水解三步反应需三套反应器及相应配套设备,给生产带来诸多不便。也有文献报道用乙酐作酰化剂,再经混酸硝化、碱性水解制得产品。用乙酐酰化较冰醋酸速度快,可作为硝化时的溶剂,但乙酐过量太多,导致成本太高,采用混酸硝化还会产生大量含硫酸的废液。为解决这一问题,有文献对该方法进行了改进,加入氯苯或四氯化碳做溶剂,这样就大大降低了乙酐和浓硫酸的用量。另外还有光气酰化法,它是由对甲苯胺经光气酰化后,再经稀硝酸硝化,最后水解制得产品。光气有剧毒,水解反应要在高温、高压下进行,条件比较苛刻。
综上所述,第二条路线中使用乙酐作酰化剂并且加入溶剂的方法操作简便,收率较高,成本较低,较其它方法更适合工业生产。但该方法将酰化、硝化、水解分别在不同的反应器内进行,设备多、操作周期长、成本高。
发明内容
针对现有技术制备红色基GL的不足,本发明提出了一种由对甲苯胺经氨基保护、硝化、水解可制得红色基GL的方法,将酰化、硝化和水解三步在一个反应器中完成。
本发明的酰化和硝化反应在溶剂二氯乙烷中进行,酰化试剂为乙酐,硝化试剂为发烟硝酸,水解为碱性水解。
本发明可以采用下述的的方法:
物料的配比为:
对甲苯胺与二氯乙烷的重量比为 1∶9~17
对甲苯胺与乙酐的重量比为 1∶1.05~1.24
对甲苯胺与发烟硝酸的重量比为 1∶1.18~1.77
对甲苯胺与水的重量比为 1∶33~55
对甲苯胺与30%氢氧化钠水溶液的重量比为 1∶2.8~4.2
具体步骤是:
按比例将二氯乙烷、对甲苯胺和乙酐投入反应器内,升至70~85℃,反应0.5~2h,降至40~55℃,将98%发烟硝酸滴入,并保温反应0.5~1.5h,然后向反应器内按比例加入水进行酸洗和水解,再滴加30%氢氧化钠水溶液进行水解,保持pH≥14,滴完碱后升温,在90~97℃下反应1~2h,然后冷却至50~60℃保温,有颗粒状红色基GL析出。
该方法比现有的制备方式有明显的优点:氨基保护、硝化、水解三步反应操作合为在一锅内反应,大大简化了工艺,便于操作,操作周期短,节省设备。酰化剂用乙酐,酰化速度快、温度低。硝化试剂为发烟硝酸,不用混酸;减少硫酸废水的排放,避免了配制混酸的麻烦,减少废水排放;产品纯度及收率较高。反应介质采用二氯乙烷为溶剂,使反应速度缓和,易于控制。
具体实施方式
实施例1
将105mL二氯乙烷和14g乙酐投入500mL四口烧瓶内,搅拌下加入10.7g对甲苯胺,升至85℃反应1.5h。降温至45℃,将18g 98%浓硝酸缓慢滴入,此时有反应热生成,滴加温度控制在50℃左右,时间约40~50min。滴完后降至40℃,搅拌保温1.5h,温度控制在40~45℃。硝化物不出锅,向烧瓶内加入450mL水,搅拌,静置分层,除去上层的酸性水。再向烧瓶内加入40mL水,然后滴加40g 30%碱液进行水解,滴加时间约10min。滴完后升温,升至75℃时二氯乙烷开始蒸出,升至97℃时已基本被回收。在95~97℃下反应1.0h,期间必须始终保持pH≥14,不足则补加碱液。冷却至50~60℃保温0.5h,此时有颗粒状固体析出,过滤,滤饼用清水洗至中性,烘干得橙红色产品红色基GL。收率88.6%(以对甲苯胺计),氨基值98.1%。
实施例2 将125mL二氯乙烷和11.7g乙酐投入500mL四口烧瓶内,搅拌下加入10.7g对甲苯胺,升至80℃反应0.5h。降温至50℃,将15g 98%浓硝酸缓慢滴入,此时有反应热生成,滴加温度控制在50℃左右,时间约40~50min。滴完后降至45℃,搅拌保温1h,温度控制在40~45℃。硝化物不出锅,向烧瓶内加入450mL水,搅拌,静置分层,除去上层的酸性水。再向烧瓶内加入40mL水,然后滴加32g 30%碱液进行水解,滴加时间约10min。滴完后升温,升至70℃时二氯乙烷开始蒸出,升至95℃时已基本被回收。在95~97℃下反应1.5h,期间必须始终保持pH≥14,不足则补加碱液。冷却至60℃保温0.5h,此时有颗粒状固体析出,过滤,滤饼用清水洗至中性,烘干得橙红色产品红色基GL。收率88.8%(以对甲苯胺计),氨基值98.3%。
实施例3 将145mL二氯乙烷和13.3g乙酐投入500mL四口烧瓶内,搅拌下加入10.7g对甲苯胺,升至70℃反应0.5h。降温至40℃,将19g 98%浓硝酸缓慢滴入,此时有反应热生成,滴加温度控制在40~45℃左右,时间约50~60min。滴完后降至55℃,搅拌保温0.5h,温度控制在40~45℃。硝化物不出锅,向烧瓶内加入500mL水,搅拌,静置分层,除去上层的酸性水。再向烧瓶内加入45mL水,然后滴加45g 30%碱液进行水解,滴加时间约20min。滴完后升温,升至80℃时二氯乙烷开始蒸出,升至90℃时已基本被回收。在90~92℃下反应2h,期间必须始终保持pH≥14,不足则补加碱液。冷却至50~55℃保温1.5h,此时有颗粒状固体析出,过滤,滤饼用清水洗至中性,烘干得橙红色产品红色基GL。收率89.2%(以对甲苯胺计),氨基值98.0%。
本发明并不局限于实施例中所描述的技术,它的描述是说明性的,并非限制性的,本发明的权限由权利要求所限定,基于本技术领域人员依据本发明所能够变化、重组等方法得到的与本发明相关的技术,都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种红色基GL的制备方法,其特征是将酰化、硝化和水解三步在一个反应器中完成。
2.如权利要求1所述的一种红色基GL的制备方法,其特征是所述的酰化和硝化反应在溶剂二氯乙烷中进行,酰化试剂为乙酐,硝化试剂为发烟硝酸,水解为碱性水解。
3.如权利要求2所述的一种红色基GL的制备方法,其特征是所述的方法如下:
物料的配比为:
对甲苯胺与二氯乙烷的重量比为 1∶9~17
对甲苯胺与乙酐的重量比为 1∶1.05~1.24
对甲苯胺与发烟硝酸的重量比为 1∶1.18~1.77
对甲苯胺与水的重量比为 1∶33~55
对甲苯胺与30%氢氧化钠水溶液的重量比为 1∶2.8~4.2
具体步骤是:
按比例将二氯乙烷、对甲苯胺和乙酐投入反应器内,升至70~85℃,反应0.5~2h,降至40~55℃,将98%发烟硝酸滴入,并保温反应0.5~1.5h,然后向反应器内按比例加入水进行酸洗和水解,再滴加30%氢氧化钠水溶液进行水解,保持pH≥14,滴完碱后升温,在90~97℃下反应1~2h,然后冷却至50~60℃保温,有颗粒状红色基GL析出。
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