3,4-二氯硝基苯的合成工艺论文

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1、3，4-二氯硝基苯的合成工艺论文摘要本文以邻二氯苯(下称O一DCB)为原料，采用混酸硝化得主要产物3，4一二氯硝基苯(下称3，4一DCNB)。根据该硝化反应特征，设计单因素实验考察了有关因素对该反应的影响，优化得到最佳工艺条件O-DCB纯度在96%以上，收率达88%。鉴于这些原因，本文研究了O-DCB硝化的影响因素，企望求出适宜的工艺条件。关键词：3，4-二氯硝基苯硝化反应前言以O-DCB为原料，用混酸（HNO3.H2SO4）硝化的3，4-DCNB合成步骤为：混酸按比例加入反应罐→冷却<60℃→滴加O-DCB→60℃反应2h→冷却，冰解，析出→离心过滤→水洗至中性→低温干燥→黄色结晶1.13,

2、4一二氯硝基苯的化学性质：3,4一二氯硝基苯(DCNB)，分子式：C6H3C12NO2，分子量192.00:结构式为:1.2物理性质:引起变态反应催化氢化可能引起爆炸，对眼睛和皮肤有刺激作用，中毒后可能引起变态反应。LD50(大鼠经口)643mg/KB。1.3用途：是氟氯苯胺、氟氯硝基苯、3,4-二氯苯胺等有机化工产品重要中间体。2.1实验原料及试剂2.1.1邻二氯苯(O-DCB)的理化性质：中文名：1，2-二氯苯；邻二氯苯  分子式：C6H4Cl2分子量：147外观与性状：无色易挥发的重质液体，有芳香气味。熔点：-17.5；沸点：180.4相对密度(水=1)：1.30相对密度(空气=1)：5

3、.05饱和蒸汽压(kPa)：2.40/86℃溶解性：不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂。危险特性：遇明火、高热可燃。与强氧化剂可发生反应。受高热分解产生有毒的腐蚀性气体。与活性金属粉末(如镁、铝等)能发生反应，引起分解。2.1．2试剂：混酸（硫酸+硝酸）3工艺单因素实验设计及结果分析3.1硝酸比M及硫酸脱水值D·V·S的影响硝酸比(硝酸与邻二氯苯分子比)M与硫酸脱水值(废酸中硫酸与其中水的重量比)D·V·S是硝化反应两个主要参数：由于O-DCB是难硝化物质，M及D·V·S值均比一般的芳香化合物大。实验结果显示出这一结论，见图1所示。当M)1.6，D·V·S>3时，O一IX二B的硝化转化率x才能

4、达到95%以上。M及D·V·S是控制硝化最高转化率及硝化速度的两个因素。当M=2.6，D·V·S=3.1时，x>98%。3.2反应温度的影响反应温度对O一DCB硝化的影响有两个方面，其一是反应速度，其二是异构体的种类及含量。温度对异构体种类及含量的影响很显著。表1数据表明，当温度<50℃，只有两种异构体:3，4-DCNB及2，3-DCNB，对比之下，后者占的比例极小;在50℃以上，如65℃时，2，3-DCNB约占5%左右。在65℃以下，测不出二硝化物。图3的曲线表明，在80C时，2，3一L义二NB比例增大，2，3-L〔NB/3，4一1)CNB约为25%一30%。在该温度下，二硝化物含量也增加。

5、有一点是要注意的，二硝化物2，3一L攻)1.5一DCB(2，3一二氯一1，5一二硝基苯)含量随反应时间增加而增加;硝化反应时间过长，对于获得主产物3，4-IX{NB来说是不利的。上述这些现象是否可以认为苯环上已有的两个氯基团的吸电子诱导效应对其邻位碳原子产生更强的影响，使得该位置上碳原子上电子云密度降低得更多些，故在该位置上的硝化更困难，从而使邻位硝化物生成量很少;而当温度升高后，邻位碳原子的活性增大，故邻位硝化物含量增加。一硝化之后，苯环上已有3个吸电子基团，二硝化的速度是极其微弱的，一般情况下二硝化的速度常数化的10-7～10-9。只有当硝酸比更大，反应温度更高，或者反应时间很长时才有二硝

6、化物产生，见图3所示。3.3混酸的组成混酸中水含量的多少不仅影响到硝化的速度，而且也影响到产物的收率。本实验做了3种混酸组合试验，结果如表2所示当M及D·V·S相同时，不论那种组成，O-DCB转化率相差很小，但产物的收率不同，以第I种最高，Ⅱ、Ⅲ两种略有下降，其原因是产物在混酸中溶解的量增加之故。对于I、Ⅲ两种混酸，硝化结束分离出来后，加一定量的水稀释，尚可以得到少量的产物。因此，我们认为用浓度很高的混酸硝化并非是最好的选择。4结论本文讨论了0-DCB混酸硝化的影响因素如D·V·S、M及反应温度，同时对比了不同混酸组成的影响。0-DCB适宜的硝化条件为:D·v·S≥3，M≥1.6，反应温度50

7、一60℃;混酸组成为:HNO348%，HZSO447.5%，HZO4.5%。