本發(fā)明涉及硝化技術(shù)和2，4-二硝基氯苯制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是本發(fā)明是關(guān)于一種綠色硝化技術(shù)制備2，4-二硝基氯苯。

背景技術(shù)：

硝化反應(yīng)是常見的有機單元反應(yīng)。目前，廣泛使用的硝化劑有硝硫混酸、硝酸酯、金屬硝酸鹽等。這些工藝的原子經(jīng)濟性不高，而且在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢酸及有機酸性廢水，導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染。2，4-二硝基氯苯的制備，是一個曲型的硝化反應(yīng)。

2，4-二硝基氯苯是一種有苦杏仁味的淡黃色晶體，不溶于水，微溶于乙醇、苯等有機溶劑，是一種重要的精細化工中間體，用于合成染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥的原料。目前，國內(nèi)主要是以氯苯為原料，以硝硫混酸作為硝化劑制備2，4-二硝基氯苯，這種方法存在反應(yīng)耗水耗能大、反應(yīng)速度慢、過程不易控制、廢酸難處理等缺點。

綠色硝化是以提高轉(zhuǎn)化率和選擇性，從根源上減少有毒有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生，以達到清潔生產(chǎn)的目的。當前最具代表性的新型硝化技術(shù)是采用五氧化二氮作為硝化劑的新工藝。以五氧化二氮作為硝化劑的綠色硝化技術(shù)，不僅克服了傳統(tǒng)硝化技術(shù)的各種缺點，而且副反應(yīng)少。本發(fā)明提出以五氧化二氮/硝酸為硝化劑，對氯硝基苯作為原料，合成的2，4-二硝基氯苯純度高、品質(zhì)好、反應(yīng)快、污染較小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種綠色硝化技術(shù)，用于制備簡單的2，4-二硝基氯苯。

本發(fā)明所以要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

采用一種綠色硝化技術(shù)制備2，4-二硝基氯苯，用以下原料組成：

五氧化二氮1-8克

硝酸10毫升

對氯硝基苯5克

配制一定濃度的五氧化二氮/硝酸溶液于100ml的三口燒瓶中，于冰鹽浴下緩慢加入對氯硝基苯，控制溫度在0℃左右。加完對氯硝基苯后，撤去冰鹽浴，換成水浴，將水浴升高至反應(yīng)溫度，磁力攪拌反應(yīng)一定時間。反應(yīng)完成后，將反應(yīng)液倒入冷水中，用一定量的二氯甲烷萃取，然后用碳酸氫鈉中和，中和完后分液，利用氣相色譜用內(nèi)標法測量2，4-二硝基的含量，內(nèi)標物為甲苯。

本發(fā)明操作簡單，價格低廉，反應(yīng)綠色無污染，制備的2，4-二硝基氯苯純度高，收率也高。

附圖說明

圖1是2，4-二硝基氯苯的紅外光譜圖。

圖2是2，4-二硝基氯苯一維核磁共振氫譜圖。

具體實施方式

實例1

配制0.1克/毫升的五氧化二氮/硝酸(五氧化二氮1克，硝酸10毫升)溶液于100毫升的三口燒瓶內(nèi)，將稱取好的5克對氯硝基苯緩慢加入燒瓶內(nèi)，加完后，將水浴溫度升高至40℃開始反應(yīng)。在反應(yīng)的100分鐘內(nèi)，首先每隔5分鐘取一個樣，取5個樣，然后每隔10分鐘取一個樣，取5個樣，總共取10個樣。樣品是用移液管移取0.1分鐘的反應(yīng)液，然后加入10毫升冰水終止反應(yīng)和10毫升二氯甲烷作萃取劑，用碳酸氫鈉溶液中和，分液后，有機相中加入1毫升配好的甲苯溶液作為內(nèi)標物，采用內(nèi)標曲線法進行色譜定量分析有機相中對氯硝基苯的濃度。

實例2

配制0.1克/毫升的五氧化二氮/硝酸(五氧化二氮1克，硝酸10毫升)溶液于100毫升的三口燒瓶內(nèi)，將稱取好的5克對氯硝基苯緩慢加入燒瓶內(nèi)，加完后，分別在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃下反應(yīng)80分鐘，最后采用內(nèi)標曲線法進行色譜定量分析有機相中產(chǎn)物的量。

實例3

分別配制0.1克/毫升、0.2克/毫升、0.3克/毫升、0.4克/毫升、0.6克/毫升、0.8克/毫升的五氧化二氮/硝酸溶液(硝酸10毫升)于100毫升的三口燒瓶內(nèi)，將稱取好的5克對氯硝基苯緩慢加入燒瓶內(nèi)，加完后，分別在50℃下反應(yīng)80分鐘，最后采用內(nèi)標曲線法進行色譜定量分析有機相中產(chǎn)物的量。

由以上3個實例，得出五氧化二氮/硝酸硝化對硝基氯苯制備2，4-二硝基氯苯的最佳反應(yīng)條件為：當對氯硝基苯為5克時，反應(yīng)時間為70分鐘，反應(yīng)溫度為50℃，五氧化二氮濃度為克/毫升(五氧化二氮3克，硝酸10毫升)，此時，2，4-二硝基氯苯的產(chǎn)率為96.73％，純度100％。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種綠色硝化技術(shù)制備2，4?二硝基氯苯的方法。該方法以五氧化二氮/硝酸為硝化體系，以對氯硝基苯為原料，制備2，4?二硝基氯苯。當對氯硝基苯為5克時，反應(yīng)時間為70分鐘，反應(yīng)溫度為50℃，五氧化二氮濃度為0.3克/毫升(五氧化二氮3克，硝酸10毫升)，此時，2，4?二硝基氯苯的產(chǎn)率為96.73％，純度100％。

技術(shù)研發(fā)人員：胡衍甜;嚴莉;呂早生
受保護的技術(shù)使用者：武漢科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2016.02.26
技術(shù)公布日：2017.09.05