[发明专利]一种使用硝基卤代苯生产硝基苯烷氧基醚的清洁生产工艺

说明书

本发明提供了一种使用硝基卤代苯生产硝基苯烷氧基醚的清洁生产工艺，具体生产步骤如下：将一种或一种以上的非极性溶剂按比例加入反应器，将熔融的硝基卤苯加入反应器中搅拌均匀，向反应器中匀速加入碱金属醇盐；反应完成后，在回收加入溶剂的同时，加入水用以洗涤反应过程中生成的无机物；本发明生产工艺简单，反应过程中的催化剂分离效率高，反应过程中没有加入和反应无关的其他物质，纯度高、产量高、副产品较低、废水量低、反应周期短。反应装置是全封闭的操作，改善操作环境，减少了对人身体健康的危害，节约了成本。

技术领域：

本发明属于精细化工原料和中间体的合成及制备技术领域，具体涉及一种使用硝基卤代苯生产硝基苯烷氧基醚的清洁生产工艺。

技术背景：

对硝基卤代苯的烷氧基化合成方法，国内1998年6月由化学工业出版社出版的《精细有机化工原料及中间体手册》对对硝基苯甲醚(p-nitroanisole)的合成方法进行了比较详细的描述：

先向反应釜中加入熔融的对硝基氯苯700kg和甲醇440kg，于搅拌下加热70℃，在10h内缓慢加入13.5％的氢氧化钠甲醇溶液1350L。于1～4h在回流状态下常压加料；5～8h为加压反应，每小时升温5℃，9h内升至92.5℃，10h升至95℃，加完料，在95℃搅拌2h。反应至凝固点大于或等于49℃为合格；然后蒸去甲醇，静止分层，下层物即为对硝基苯甲醚，经水洗，干燥而得成品；副产品为对硝基酚钠。该种方法没有给出对硝基苯甲醚的实际收率和副产品对硝基酚钠的实际收率。并且合成周期长，消耗大量甲醇溶剂，并在加压下进行反应5～8h，实际生产过程中工艺条件复杂。

现有文件中还记载了一种采用催化剂(CuSO₄·5H₂O)在氢氧化钾的甲醇溶液的作用下生产硝基苯甲醚的方案，催化剂(CuSO₄·5H₂O)在氢氧化钾的甲醇溶液的作用下，对硝基氯苯发生醇解。氢氧化钾与甲醇在沸腾温度下，制备成25％氢氧化钾的甲醇溶液，静止除去不溶于甲醇的碳酸盐和氯化物，工艺过程为将对氯硝基苯溶于相当量的甲醇中，加热到50～60℃,并加入澄清的氢氧化钾的甲醇溶液，然后加入催化剂，反应物加热至沸腾并保持8h，将过量甲醇蒸出，然后浓缩，向残余物中加水，加热溶解氯化钾，分离有机相和无机相，既得成品对硝基苯甲醚。

邻硝基苯甲醚的生产工艺在上述《手册》中公开了对硝基苯甲醚的制备方法：

先向反应釜中加入邻硝基氯苯和甲醇，于搅拌下加入13.5％的氢氧化钠的甲醇溶液，在46～48℃温度下通入空气。在30min内加热升温至70℃，搅拌30min，在12小时内加入13.5％的氢氧化钠甲醇溶液，反应温度从70℃升至95℃，加完料升温至98℃,于0.2～0.29MPa的压力下搅拌5h后反应至凝固点大于等于9.5℃为合格，对硝基苯甲醚的收率为74％。从上述描述中可以看出：该制备方法反应周期长，消耗甲醇的量较大，在加压条件下反应时间长。最主要的缺点是收率较低，效率低。

综合分析上述两个反应的收率低的主要原因是：生产工艺条件是生产对硝基苯酚钠和邻硝基酚钠的边界工艺条件。因为，生产对硝基酚钠或邻硝基酚钠时有两种工艺：(1)硝基氯苯法：经甲氧基基化制得的对(邻)硝基苯甲醚，副产品为对(邻)硝基苯酚钠；(2)生产对(邻)硝基苯酚时，普遍的工艺是硝基氯苯的水解，其反应式如下：