[发明专利]一种2,4-二硝基苯甲醚的合成工艺

说明书

技术领域

本发明属于精细化学品合成技术领域，具体涉及一种2,4-二硝基苯甲醚的合成工艺。

背景技术

2,4-二硝基苯甲醚（CAS：119-27-7）是一种重要的精细化工中间体，可用于染料、医药和农药等精细化工领域。传统的2,4-二硝基苯甲醚主要是以甲醇作溶剂，用无机碱作缚酸剂与2,4-二硝基氯苯反应制得，其中，甲醇既是原料，又是反应溶剂，从成本、催化效率和可得性综合考虑，反应中用的无机碱通常为氢氧化钠的水溶液。目前已报道的工艺中一般需要大量甲醇作溶剂，而且使用氢氧化钠的水溶液使得反应中带入大量水，反应时间长，反应后母液不能持续循环套用，产生大量废水，环境危害大；同时因液碱的强碱性，2,4-二硝基氯苯水解生成2,4-二硝基苯酚的量增加，一般所得2,4-二硝基苯甲醚和2,4-二硝基苯酚总收率不超过95%，而且对于合成的2,4-二硝基苯甲醚纯度的报道很少。

随着市场竞争的日益加剧和国家对环境治理的日益严格，近来对于产生大量废水的2,4-二硝基苯甲醚液碱法合成工艺也在不断改进，主要围绕在如何降低甲醇用量、简化合成工艺，如CN1146450A、CN102391126A；也有报道在液碱反应体系中加入相转移催化剂，可缩短反应时间，一定程度上提高了2,4-二硝基氯苯的转化率，但都未涉及母液套用的报道。

公开号为CN1146450A的中国专利申请公开了一种采用2,4-二硝基氯苯制备2,4-二硝基苯甲醚的方法，该反应以40%的氢氧化钠水溶液作缚酸剂进行反应，反应温度为50～55℃，反应得到的2,4-二硝基苯甲醚的收率为95%，但是未对产物中所含的2,4-二硝基苯酚的含量做进一步说明。

公开号为CN102391126A的中国专利申请公开了一种采用2,4-二硝基氯苯作为原料制备2,4-二硝基苯甲醚和2,4-二硝基苯酚的方法，该方法以10%～40%的氢氧化钠溶液作为缚酸剂进行反应，反应温度为56～70℃，得到2,4-二硝基苯甲醚和2,4-二硝基苯酚的混合物，然后经过分离分别得到各自的产品。

在已报道的工艺方法中，在反应中不断滴加液碱，由于液碱的强碱性，在一定温度下，加快了2,4-二硝基氯苯水解，副产品2,4-二硝基苯酚的含量增大，使得2,4-二硝基苯甲醚纯度降低，收率也降低；同时液碱的加入，反应水量增大，反应后产生大量废水，母液不能持续循环套用，继而产生大量废水，对环境产生较大危害，同时后处理工艺的成本也相应增加。

发明内容

本发明提供了一种2,4-二硝基苯甲醚的合成工艺，该合成工艺能够以高选择性和高收率得到2,4-二硝基苯甲醚，减少2,4-二硝基苯酚的生成。

一种2,4-二硝基苯甲醚的合成工艺，包括如下步骤：

将复合无机碱加热溶于甲醇中得到甲醇碱液，然后滴加所述的甲醇碱液至含2,4-二硝基氯苯的甲醇溶液中进行反应，反应完成后，将得到的反应液降温结晶，然后过滤得到滤饼和滤液，所得滤饼用30～35℃水洗涤得到固体和洗液，所得到的固体经过干燥得到所述的2,4-二硝基苯甲醚；

所得到的洗液调pH至2～4，经过冷却结晶、过滤、水洗干燥得到2,4-二硝基苯酚；

所述的复合无机碱由氢氧化钠和含钙或镁的碱组成。

本发明中，所述的含钙或镁的碱为pH值调节剂，通过与氢氧化钠复合后，能够有效地抑制2,4-二硝基氯苯的水解，减少2,4-二硝基苯酚的生成，提高2,4-二硝基苯甲醚的收率和纯度。同时，氢氧化钠和含钙或镁的碱在甲醇溶剂中进行复合，减少了大量水溶液的使用，降低了废水的排放。

作为优选，所述的含钙或镁的碱为氧化镁、氧化钙、碳酸镁、碳酸钙中的至少一种，这四种碱与氢氧化钠复合后，能够更好地抑制2,4-二硝基氯苯的水解。

作为进一步的优选，所述的氢氧化钠与所述的含钙或镁的碱的摩尔比为15～25:1。氢氧化钠的用量过高，会使产物中的副产品2,4-二硝基苯酚的得量增加；氢氧化钠的用量过低，会使2,4-二硝基氯苯的转化率降低，同样会影响2,4-二硝基苯甲醚的收率和纯度。

作为优选，2,4-二硝基氯苯、所述的甲醇溶液中的甲醇、复合无机碱和所述的甲醇碱液中的甲醇的摩尔比为1:2～4:1.02～1.08:3～5，通过增加甲醇的用量会适当提高所述2,4-二硝基苯甲醚的纯度，但是甲醇的用量不易过多，否则会使得产物2,4-二硝基苯甲醚溶解于甲醇中，降低产物2,4-二硝基苯甲醚的收率。