三硝基间苯三酚的合成方法.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CN106800513A(43)申请公布日2017.06.06(21)申请号201710016024.X(22)申请日2017.01.10(71)申请人中国工程物理研究院化工材料研究所地址621000四川省绵阳市绵山路64号(72)发明人郁卫飞黄靖伦魏智勇张勇赵林孟力(74)专利代理机构四川省成都市天策商标专利事务所51213代理人李静云(51)Int.Cl.C07C205/24(2006.01)C07C201/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称三硝基间苯三酚的合成方法(57)摘要本发明公开了一种三硝基间苯三酚的合成方法，包括以下步骤：将间苯三酚与硫酸混合配置得质量分数为5～50％的间苯三酚溶液作为起始物料；选择硝酸、或者硝酸与硫酸的混合物、或者硝酸盐与硫酸的混合溶液作为硝化试剂；将起始物料和硝化试剂平行地由计量泵泵入微通道反应器的两个进口中，经由计量泵控制硝化试剂中的硝酸或硝酸盐与起始物料中的间苯三酚的摩尔比为3.0～4.5：1；起始物料和硝化试剂在微通道反应器中混合并发生反应，反应停留时间1～1000秒；然后从微通道反应器输出至收集器，继续反应0.1～24小时。充分利用微通道反应器的快速传热、传质能力使反应过程易于实现等温硝化，提高硝化反应本征反应速率和转化率。CN106800513ACN106800513A权利要求书1/1页1.一种三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤A：将间苯三酚与质量分数为92％的硫酸混合配置得质量分数为5～50％的间苯三酚溶液作为起始物料；步骤B：选择硝酸、或者硝酸与硫酸的混合物、或者硝酸盐与硫酸的混合溶液作为硝化试剂；步骤C：将起始物料和硝化试剂平行地由计量泵泵入微通道反应器的两个进口中，经由计量泵控制硝化试剂中的硝酸或硝酸盐与起始物料中的间苯三酚的摩尔比为3.0～4.5：1；步骤D：起始物料和硝化试剂在微通道反应器中混合并发生反应，反应停留时间1～1000秒；然后从微通道反应器输出至收集器，继续反应0.1～24小时；然后将产物分离提纯得到所述的三硝基间苯三酚。2.根据权利要求1所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的硝酸盐选自硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠中的一种。3.根据权利要求1所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的微通道反应器中微通道和收集器中物料的温度由油浴调节，温度为20～80℃。4.根据权利要求1所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的合成方法的微通道反应器至少包括三个部分，第一部分是至少两个计量泵，用于定量地泵入起始物料和硝化试剂；第二部分是至少一块微通道反应器基板，基板上包括两个用于泵入反应原料和硝化剂的进口连接端，一个两进一出的混合器，一个用于硝化反应的微通道，一个用于产物输出的出口连接端；第三部分是用于收集反应产物继续硝化的收集器。5.根据权利要求4所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的微通道反应器的管路的材质为哈氏合金、PTFE材料、或以PTFE材料为主要成分的材料。6.根据权利要求4所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的微通道反应器中微通道的内径0.05～0.5mm，长度≥1m。7.根据权利要求1所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的起始物料和硝化试剂泵入微通道反应器的速率为0.1～6mL/min。8.根据权利要求1所述的三硝基间苯三酚的合成方法，其特征在于所述的起始物料和硝化试剂泵入微通道反应器时计量泵的泵压为0.0～1.5Mpa。2CN106800513A说明书1/4页三硝基间苯三酚的合成方法技术领域[0001]本发明属于含能材料制备领域，具体涉及一种三硝基间苯三酚的合成方法。背景技术[0002]三硝基间苯三酚(1,3,5-三羟基-2,4,6-三硝基苯)是一种重要的中间体，它可作为中间体用于合成钝感炸药TATB(1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯)，也可作为中间体与多种金属反应生成燃烧、爆炸性能优良的起爆药。[0003]三硝基间苯三酚的合成方法，传统上是以浓硫酸与浓硝酸的混合酸作为硝化试剂，采用釜式反应器，由于硝化反应具有强烈的腐蚀性和放热特性，需要求相对温和的条件来降低本征速率，使其与反应器传热速率相匹配。例如，美国专利US3933926用硝酸钠替代浓硝酸进行硝化反应，美国专利US2005007074先将间苯三酚与醋酸酐反应得到三乙酰基间苯三酚，进一步以硝酸钾/浓硫酸硝化得到三硝基间苯三酚，中国专利CN101898968以酸性离子液体(阳离子为以烷基咪唑类阳离子，阴离子为硫酸氢根阴离子)替代浓硫酸，由间苯三酚与硝酸盐反应得到三硝基间苯三酚。上述方法均可降低反应剧烈程度，使得反应条件易于稳