[发明专利]一种利用废硝酸硝化制备2;4-二硝基-6-仲丁基酚的方法

说明书

一种利用废硝酸硝化制备2,4‑二硝基‑6‑仲丁基酚的方法，其属于有机合成技术领域。该方法以邻仲丁基酚为起始原料，加入过量硝酸直接进行硝化反应，生成2,4‑二硝基‑6‑仲丁基酚，反应后过量的酸成为稀硝酸水溶液，标定酸含量后，补加一定量的浓硝酸直接用于下一釜2,4‑二硝基‑6‑仲丁基酚的合成。采用本发明方法可以在压力釜内制备2,4‑二硝基‑6‑仲丁基酚，稀硝酸回收再利用，操作简单，节省能源，无废水废酸污染。工艺过程简单，能耗少，适宜于产业化规模生产。

技术领域

本发明涉及一种利用废硝酸硝化制备2,4-二硝基-6-仲丁基酚的方法，其属于有机合成技术领域。

背景技术

2,4-二硝基-6-仲丁基酚(2,4-Dinitro-6-sec-butylphenol，简称DNBP)，其分子式为C₁₀H₁₂N₂O₅，其化学式如S-1所示，为一种硝基酚类化合物。

DNBP作为一种常用的苯乙烯精馏阻聚剂^[7、8]，用量较大。

目前合成DNBP的方法主要有以下几种：

1)烷基化法：John D Pollad^[1～3]等人提到一种以硝基酚与丁烯为原料，在催化剂的作用下进行烷基化反应合成DNBP，如式S-2所示；

2)先磺化后硝化法：Andrew J.Dietzler^[4,10]以邻仲丁基酚和硝酸为原料，先磺化反应生成4-磺酸基-6-仲丁基酚，经过第一次硝化得到2-硝基-6-仲丁基酚，在经过第二次硝化得到DNBP如式S-3所示；

3)一步催化法：刘春媚、张龙等人^[5]以邻仲丁基酚为原料，将硝酸和浓硫酸混合向其中滴加邻仲丁基酚，混酸硝化反应得到DNBP，如式S-4所示。

4)溶剂法：杜长海等人^[6、9]以邻仲丁基酚和硝酸为原料，四氯化碳作溶剂，向硝酸与四氯化碳混合液中滴加邻仲丁基酚与四氯化碳的混合液，进行硝化反应，得到目标产物DNBP，如式S-5所示。

上述方法存在着以下缺陷：

S-2烷基化法合成DNBP的方法合成路线长、工艺复杂，其产物的收率和纯度相对较低。

S-3先磺化后硝化法合成DNBP，该方法先用到浓硫酸进行磺化，在用低浓度硝酸进行硝化，最后用高浓度硝酸硝化得到产物。这种方法工艺路线长，合成的产物的熔点只能达到85℃(文献值127～128℃),反应还用到了浓硫酸，产生大量废水，对环境造成严重污染。

S-4一步催化法合成DNBP，该方法以邻仲丁基酚为原料，浓硫酸为催化剂，硝化生成产物。这种方法虽然路线简单，操作方便，但是反应中会使用到浓硫酸，产生大量废水，污染环境，而且废水中未反应的硝酸不能循环使用。

S-5溶剂法合成DNBP，该方法向硝酸与四氯化碳混合液中滴加邻仲丁基酚与四氯化碳的混合液，硝化得到产物。该方法会使用大量的四氯化碳作为溶剂，会使生产成本增加，而且其操作较为复杂，不便于大量生产。

参考文献：

[1]John D.Pollad,Nitrated ortho-Alkylphenolic Compounds.US2048168[P],1936-07-21.

[2]Shofield K.Aromatic Nitration[M].London:Cambridge UniversityPress,1980,p32-56.