苯连续硝化制备二硝基苯的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109438247A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811422730.5(22)申请日2018.11.27(71)申请人浙江工业大学上虞研究院有限公司地址312300浙江省绍兴市上虞区崧厦镇伞城大道上虞伞业科技创新服务中心三楼(72)发明人许萌陈佳莹蒋晨星王哲(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连平(51)Int.Cl.C07C201/08(2006.01)C07C205/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称苯连续硝化制备二硝基苯的方法(57)摘要本发明公开了苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其包括以下步骤：首先制得纳米氧化钛负载氧化锡/氧化锶/氧化铋复合材料作为催化剂A；类水滑石材料负载三氯化铝作为催化剂B；然后将制得的催化剂A置于管式反应器中，向管式反应器中加入苯和55％硝酸，密封，反应，反应结束后冷却至室温；将反应产物静置分层，收集有机相；将收集的有机相加入到装有催化剂B的釜式反应器中，并继续加入55％硝酸，反应，反应结束后冷却至室温，反应产物静置分层，收集有机相，对有机相进行干燥，对有机相采用色谱分析，计算二硝基苯的收率。该方法操作简单，采用的催化剂制备简单，与硝酸组成的硝化体系具有较强的硝化能力，且废水产生少，有利于环境保护。CN109438247ACN109438247A权利要求书1/2页1.苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氯化锡、氯化锶、氯化铋溶于水制得混合溶液；然后向混合溶液中加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的复合物，搅拌混合均匀后，滴加氨水，搅拌处理30min，然后转移至反应釜中，100-110℃，反应处理1-4h，制得混合凝胶；(2)将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中，然后滴加去离子水进行沉淀，沉淀结束后在80-100℃下继续搅拌处理1-2h，制得含钛凝胶；(3)将上述制得的混合凝胶和含钛凝胶混合搅拌均匀，静置陈化10-15h，然后过滤，将固体洗涤后干燥，制得复合粉末；(4)将制得的复合粉末加入到DMF中，然后加入聚偏氟乙烯，搅拌至固体溶解，制得纺丝液；将制得的纺丝液连续注入到静电纺丝机的注射器中，制得复合纤维，将其在马弗炉中400-800℃下烧结处理2-6h，制得催化剂A；(5)将氯化镁、氯化铁溶于去离子水中制得混合溶液，将混合溶液和氢氧化钠溶液加入到微通道反应器中，在50-70℃下反应40-70min，反应结束过滤，干燥，制得的固体分散于去离子水中，加入马来酸酐，60-90℃下搅拌反应1-3h，过滤，干燥，制得活化类水滑石材料；最后将制得的活化类水滑石材料加入到质量浓度为35-55％的三氯化铝的溶液中，常温下浸渍处理5-7h，干燥，制得催化剂B；(6)将上述制得的催化剂A置于管式反应器中，向管式反应器中加入苯和55％硝酸，密封，控制反应的温度为90-100℃，反应1-3h，反应结束后冷却至室温；将反应产物静置分层，收集有机相；(7)将上述收集的有机相加入到装有催化剂B的釜式反应器中，并继续加入55％硝酸，在80-110℃，反应1-2h，反应结束后冷却至室温，反应产物静置分层，收集有机相，采用无水硫酸钠对有机相进行干燥，对有机相采用色谱分析，计算二硝基苯的收率。2.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(1)中，混合溶液中，氯化锡、氯化锶、氯化铋的质量浓度分别为18-25％、10-20％、4-9％。3.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氯化锡、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为1：(0.13-0.65)：0.05。4.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(3)的复合粉末中，纳米氧化钛、氧化锡的质量比为(2-6)：1。5.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(4)中，复合粉末、聚偏氟乙烯的质量比为(1-4)：10。6.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(5)中，混合溶液中，氯化镁、氯化铁的摩尔浓度分别为1-5mol/L、2.5-4mol/L。7.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述氯化镁、马来酸酐的摩尔比为1：(0.22-0.43)。8.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(5)中，催化剂B中，活化类水滑石材料、三氯化铝的质量比为(2-7)：1。9.如权利要求1所述的苯连续硝化制备二硝基苯的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述催化剂A、苯、硝酸的用量比为(0.09-0.35)g：80m