二硝基甲苯的生产工艺和合成应用

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对二硝基苯的合成路线

对二硝基苯的合成路线

对二硝基苯的合成路线1.引言1.1 概述二硝基苯是一种常见的有机化合物,具有广泛的应用领域,特别是在染料、炸药和药物合成等方面。

本文主要介绍了二硝基苯的合成路线。

二硝基苯的合成方法有多种,可以通过不同的反应途径得到。

其中最常见的方法是通过硝基化反应获得。

硝化反应是一种将有机物中的氢原子替换为硝基基团的反应,采用硝酸和底物进行反应。

本文将重点介绍两种常用的二硝基苯的合成方法。

第一种方法是将苯基聚合物与硝酸反应,在酸催化下发生硝基化反应,得到二硝基苯。

第二种方法是通过对硝基甲苯的还原反应得到二硝基苯。

这两种方法各有优劣,根据具体需求可以选择适合的合成路线。

在本文的后续内容中,将详细介绍这两种合成方法的具体步骤、反应条件和实验操作,以及反应机理的解析。

同时,我们还将对这两种方法进行对比分析,讨论它们的优劣势和适用范围,为读者提供更全面的了解。

通过对二硝基苯的合成方法进行研究和探讨,可以为相关领域的科学研究和工业生产提供重要的参考和指导。

同时,也有助于扩展我们对有机合成反应的认识和理解,提高我们在有机化学领域的研究水平。

文章的后续部分将详细介绍二硝基苯的合成方法,同时总结并展望相关研究的发展方向。

通过本文的阅读,读者将对二硝基苯的合成有更深入的了解,并可以运用这些合成方法开展自己的研究工作。

让我们一起深入探索二硝基苯的合成路线,为有机化学领域的发展做出贡献。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和各个部分的内容安排。

具体可以按照以下内容编写:文章结构部分:本文将按照以下结构进行论述:引言、正文和结论。

引言部分将首先对二硝基苯的概念进行概述,介绍其重要性和应用领域。

接着,将阐明本文的目的和意义,以及为什么选择这个主题进行研究。

正文部分将分为两个主要部分:二硝基苯的合成方法1和合成方法2。

其中,合成方法1将介绍某一种具体的合成路线,包括所需的原料、反应条件和步骤等。

合成方法2将介绍另一种不同的合成途径,对比分析两种合成方法的优缺点,并提供相关的实验数据和反应机理说明。

3_氯_2_硝基甲苯的合成研究

3_氯_2_硝基甲苯的合成研究

收稿日期:2002-03-20作者简介:陈 磊(1972-),女,天津人,讲师,主要从事医药中间体的研究。

研究论文3-氯-2-硝基甲苯的合成研究陈 磊,冯荣秀,张 静,孙国鹏,宋 健(天津大学药物科学与技术学院,天津300072)摘要:以2,6-二氯苯胺为原料,经重氮化,取代反应、缩合、水解、脱羧反应制得3-氯-2-硝基甲苯。

本文系统地研究了其中的水解和脱羧反应,对主要的工艺参数进行了优化,确定了最佳反应条件。

关键词:2,6-二氯苯胺;2-氰基-2-(3-氯-2-硝基基本基)乙酸甲酯;3-氯-2-硝基甲苯中图分类号:TQ24611+3 文献标识码:A 文章编号:1004-9533(2003)02-0076-04The Synthesis of 3-Chloro-2-NitrobenzeneC HE N Lei,FE NG Rong-xiu,Z HANG Jing,SUN Guo-peng,SONG Jian(School of Pharmaceutical Science and Technol ogy,Tianjin University,Tianjin 300072,China)Abstract :The paper relates to the synthesis of ing 2,6-d-i chloroamine benzene as reaction material through diazo,substitution,hydrolization and con -densation can be synthesized 3-chloro-2-nitrobenzene.The best condition of synthesis is foun.The invention mainly studies hydrolization and condensation process.Key words :2,6-dichloro benzenamine;2-cyano -2-(3-chloro -2-nitrobenzenyl)methyl acetate;3-chloro-2-nitrobenzene 3-氯-2-硝基甲苯可作为硝吡咯菌素及其类似物7-吲哚羧酸和喹喔啉曾啉等产品的中间体,具有极其广泛的用途[1~7]。

间硝基甲苯结构式-概述说明以及解释

间硝基甲苯结构式-概述说明以及解释

间硝基甲苯结构式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述间硝基甲苯,又称为1,3-二硝基甲苯,是一种有机化合物,化学式为C7H7N3O4。

它是一种重要的化学中间体,在有机合成及制药领域具有广泛的应用。

间硝基甲苯的化学结构以及合成方法和物理性质都备受研究者的兴趣。

本文将对间硝基甲苯的化学结构、合成方法以及物理性质进行详细阐述,并探讨其重要性及未来研究的展望。

首先,我们将介绍间硝基甲苯的化学结构。

它的结构特点是在甲苯分子的1和3位上有硝基基团取代,形成了1,3-二硝基甲苯分子。

这种结构对于间硝基甲苯的化学性质和反应机理具有重要影响。

通过研究其化学结构,我们可以更好地理解间硝基甲苯的性质和应用。

其次,我们将探讨间硝基甲苯的合成方法。

目前已经有多种方法可以合成间硝基甲苯,如硝化反应、氨基化反应和格氏反应等。

每种合成方法都有其独特的优势和适用范围,我们将对不同的合成方法进行比较和分析,以期找到高效、环保且经济的合成路线。

最后,我们将介绍间硝基甲苯的物理性质。

这包括其外观、熔点、沸点、密度、溶解性等相关性质。

了解其物理性质可以为其在实际应用中的选择和设计提供指导。

通过对间硝基甲苯的化学结构、合成方法和物理性质的研究,我们可以深入了解这种有机化合物的特性和应用价值。

对于有机合成领域的科研工作者和化工工程师来说,深入研究间硝基甲苯的重要性不言而喻。

通过本文的探讨,我们可以对间硝基甲苯的特性有更全面的认识,并为未来的研究提供参考和展望。

在未来的研究中,我们有理由相信,间硝基甲苯将有更广泛的应用前景和更深入的研究价值。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:文章结构(Article Structure)本文将按照以下几个部分组织内容:1. 引言:在引言部分,我们将对间硝基甲苯(meta-nitrotoluene)进行概述,并说明本文的目的和重要性。

2. 正文:正文部分将重点介绍间硝基甲苯的化学结构、合成方法和物理性质。

简述由甲苯制备2甲基5硝基苯胺的合成路线

简述由甲苯制备2甲基5硝基苯胺的合成路线

简述由甲苯制备2甲基5硝基苯胺的合成路线1. 引言1.1 概述甲苯是一种常见的有机溶剂,具有广泛的应用领域。

它是由苯环上一个甲基取代而成,其化学结构简单直观,使得它成为许多化工合成反应中的重要中间体。

本文将介绍由甲苯制备2甲基5硝基苯胺的合成路线。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分。

引言部分即当前所在部分,旨在对文章内容进行概述和介绍。

第二部分将介绍甲苯的性质和用途,包括其化学性质、应用领域以及制备方法概述。

第三部分将详细介绍合成路线一:甲苯氧化制备对甲酚,再经硝化制备2,4-二硝基甲苯(DNT)的过程和条件,并讨论其中存在的问题以及可能的改进方法。

第四部分将阐述合成路线二:甲苯烷基化生成二正十四烷,再经硝化反应制备2,4,6-三硝基-16-亚胺基双(十四烷基)萘(TATB)的过程和条件,并探讨其中存在的问题和改进方向。

最后,第五部分将给出对本合成路线的总结和结论。

1.3 目的本文旨在简述由甲苯制备2甲基5硝基苯胺的两种合成路线,并探讨这两种方法的优缺点及可能存在的改进方向。

通过深入了解这些合成路线,我们可以更好地理解甲苯在化工领域中的应用以及相关反应机制,为未来的研究提供有价值的参考和指导。

2. 甲苯的性质和用途:2.1 甲苯的化学性质:甲苯,化学式为C7H8,是一种无色液体。

它具有辛辣的芳香气味,并且不溶于水,可溶于大多数有机溶剂。

甲苯是一种稳定的化合物,但在高温、光照及与氧气接触时可能发生自燃。

2.2 甲苯的应用领域:甲苯在工业上广泛应用于多个方面。

首先,由于其具有良好的溶解性和挥发性,在油漆、清漆和胶黏剂制造中被广泛使用。

其次,甲苯也是许多塑料、橡胶和纤维素等材料的重要原料。

此外,由于其在化学反应中作为溶剂和试剂具有重要作用,因此也被广泛应用于医药、农药和染料工业。

2.3 甲苯制备方法概述:主要有两种常见的方法用于合成甲苯:一是通过乙烷与异丁烷催化重整得到对二甲苯再经分离获得纯净甲苯;另一种方法是通过对二甲苯的氧化反应制备。

TDI(甲苯二异氰酸酯)工艺调研

TDI(甲苯二异氰酸酯)工艺调研
目前国内TDI产能主要集中在中国化工集团、中国兵器工业集团、巴斯夫等3家企业,具体如下:中国化工集团控股的沧州大化和蓝星清洗目前共拥有11万t产能,中国兵器工业集团控股的甘肃银光和锦州TDI目前已经拥有15万吨的产能,其中甘肃银光的产能有10万吨);外资企业巴斯夫在上海拥有16万t的产能。此外,烟台巨力拥有3万tTDI年生产能力。
CO+Cl2COCl2
反应常用的催化剂是椰壳碳和煤基碳。合成时原料一氧化碳和氯气都要求精制,尤其要脱除水分、氢和烃,因为水与氯气反应生成氯化氢和次氯酸,水还会引起光气分解,也生成氯化氢,氯化氢和次氯酸会造成设备的严重腐蚀,影响生产正常运转,甚至会造成氯气和光气的外泄。目前在光气合成上常常不设置缓冲设备,而是直接根据下游的生产速率连续合成光气进行反应。
MTD和光气合成TDI的反应可简单表示为:(以2,4甲苯二胺为例)
上述的是综合性的化学反应方程式,实际上的反应要复杂的多,光气化反应会有以下反应发生:
MTD+COCl2胺基甲酰氯+2HCl(1)
胺基甲酰氯TDI+2HCl(2)
MTD+2HCl 胺的盐酸盐(3)
胺基甲酰氯+MTD脲+ HCl(4)
TDI+MTD脲(5)
碳酸二甲酯法合成异氰酸酯主要分三步:
第1步:碳酸二甲酯的合成,现常用甲醇氧化羰基化反应。用氯化亚铜与甲醇和氧气反应生成甲基氯化铜,再用一氧化碳进行还原生成碳酸二甲酯并再生氯化亚铜,该反应无副产物,是典型的绿色化学反应;
第2步:胺的甲氧羰基化;
第3步:氨基甲酸酯热解;
反应方程式如下:
2CH3O+CO+1/2O2CH3OCOOCH3
分离三种混合物分别得到较纯的硝基甲苯。然后用60%硝酸和30%硫酸所组成的混酸,温度为60~65℃,硝化邻位硝基甲苯,得到65 : 35的2,4 -DNT和2,6 - DNT的混合物。若硝化对位硝基苯,得到100 % 2,4–DNT。

二硝基甲苯的生产工艺和合成应用

二硝基甲苯的生产工艺和合成应用

二硝基甲苯的生产工艺和合成应用二硝基甲苯(DNT)是一种主要基础化学品,广泛应用在医药、涂料、染料、橡胶和其他多种有机化工产品的合成制造过程中。

常用来生产二氨基甲苯、聚氨脂、甲苯二异氰酸酯( TDI)等化工产品,也可直接用作军事工业中的火炸药和发射药和用来生产三硝基甲苯(TNT )。

二硝基甲苯的年产量在百万吨以下,并以每年4-8%的增长率迅速增长!”。

二硝基甲苯生成途径有两种,一种是用硝基甲苯作原料在硫酸和硝酸的混合酸中与硝酸一段硝化反应获得二硝基甲苯,另一种方法是用甲苯为原料经过两段硝化反应生成二硝基甲苯。

工业生产中常用到的是两段硝化法,生产过程中通常会产生多种二硝基甲苯异构体。

因为化工生产中通常要用2,4-二硝基甲苯和2,6一二硝基甲苯两种异构体,所以工业生产中在硝化生产后都需要经过分离过程获得目标二硝基甲苯。

二硝基甲苯的典型生产工艺过程当今二硝基甲苯的主要生产工艺是两段硝化法,具体工艺是以甲苯为原材料,在硝硫混酸中反应,由甲苯分两步硝化成二硝基甲苯。

第一步反应是:由甲苯硝化生成一硝基甲苯;第二步是:由一硝基甲苯硝化生成二硝基甲苯。

这种工艺生产的产物主要是2,4-DNT和2,6-DNT,产品中2,4-DNT与2,6-DNT的质量比大概是80比20,俗称叫(80/20 )DNT。

其余四种结构的异构体(2,3-DNT; 2,5-DNT;3,4-DNT; 3,5-DNT)均为需要排除杂质和副产物。

1.1两段硝化法生产二硝基甲苯这种工艺的主要工艺流程为:原料、硝化、预洗、精制、干燥、成品、输送。

1.1.1原料原料工序主要是准备好生产二硝基甲苯所需的原料:甲苯、浓硝酸、稀硝酸、硫酸等原料,保证生产过程中所需要的各种原料及时准确输送到位。

1.1.2硝化硝化工序主要是经过两段硝化反应将甲苯硝化成二硝基甲苯。

一阶段硝化过程是在热水浴环境中按比例配制硫酸和硝酸的混合酸,再缓慢将甲苯加入混合酸液中,加热一段时间后就会反应生成一硝基甲苯,再经过冷凝分离出黄色油状的一硝基甲苯用作二段硝化的原料。

甲苯二异氰酸酯(TDI)的合成及展望(可编辑)

甲苯二异氰酸酯(TDI)的合成及展望(可编辑)

甲苯二异氰酸酯(TDI)的合成及展望甲苯二异氰酸酯的合成及发展摘要:甲苯二异氰酸酯(TDI)是生产聚氨酯的重要原料,聚氨酯作为新型材料将被越来越广泛地应用于国民经济的各个领域。

本文章阐述了TDI的生产工艺,综述了TDI光气法及原理,并对TDI的发展动向及市场展望做了简要概述。

关键词:TDI 工艺现状进展市场聚氨酯作为世界六大具有发展前途的合成材料之一,具有耐磨、耐低温、耐油和耐臭氧等功能,是一种新兴的有机高分子材料,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域,产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等,其制品主要有硬泡、半硬泡、软泡、弹性体、合成革、胶粘剂、涂料和纤维等[1]。

甲苯二异氰酸酯(TDI),是聚氨酯材料的重要原料。

聚氨酯高分子材料因其物理性能优越,加工成型简单,并可以通过改变原料组分和原料性能,分别合成泡沫塑料、弹性体、涂料、粘合剂、密封防水剂等多种性能的高分子材料[2]。

生产聚氨酯制品,所需要的原材料按性质、功能可分为以下几个组份:组份一,异氰酸酯(盐)类,此类原料的分子结构中一般含有两个或两个以上的-NCO(异氰酸酯基),常用的有MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)和TDI(甲苯二异氰酸酯);组份二,活泼氢类,此类原料的分子结构中一般含有两个或两个以上的羟基(-OH)或胺基(-NH2),常用的有聚酯多元醇,聚醚多元醇,二元醇等;组份三,溶剂类,此类原料在合成中不参与反应,常用的有DMF,MEK,TOL,二甲苯和汽油等;组份四为助剂类,如催化剂、表面活性剂、抗氧化剂、着色剂等。

此外在聚氨酯制品中还经常使用如碳酸钙、瓷土、滑石粉等填料,以改进制品的物理性能,补强其力学能力,降低成本[3]。

甲苯二异氰酸酯(TDI)广泛应用于聚氨酯工业各个部门中,尤其在聚氨酯软质泡沫塑料生产中使用,数量最大。

它有两个异构体:2,4-TDI和2,6-TDI,4位上异氰酸根比2位和6位的活泼。

1,3,5-三(甲硝胺基)-2,4,6-三硝基苯的合成、单晶结构与性能

1,3,5-三(甲硝胺基)-2,4,6-三硝基苯的合成、单晶结构与性能

第39卷 第1期 2024年3月 西 南 科 技 大 学 学 报 JournalofSouthwestUniversityofScienceandTechnology Vol.39No.1 Mar.2024DOI:10.20036/j.cnki.1671 8755.2024.01.002收稿日期:2023-03-31;修回日期:2023-05-08基金项目:国家自然科学基金项目(22075260);四川省自然科学基金面上项目(2022NSFSC0288)作者简介:第一作者,董秦(1998—),女,硕士研究生;通信作者,杨海君(1976—),男,教授,研究方向为新型有机功能材料、新型含能材料合成及性能研究,E mail:yanghaijun@swust.edu.cn1,3,5-三(甲硝胺基)-2,4,6-三硝基苯的合成、单晶结构与性能董 秦 唐思宇 罗郑航 杨海君(西南科技大学材料与化学学院 四川绵阳 621010)摘要:以1,3,5-三氯-2,4,6-三硝基苯(化合物1,TCTNB)为原料,经甲胺化、硝化反应得到1,3,5-三(甲硝胺基)-2,4,6-三硝基苯(化合物3)。

优化合成工艺获得了制备的最佳工艺条件,总产率达74.7%。

采用傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪、差示扫描量热仪、热重分析仪和X射线单晶衍射仪等对化合物3及其中间产物进行了表征。

单晶数据显示,化合物3晶体属于三斜晶系,P1空间群。

采用Kissinger法、Rogers法和Arrhenius法计算化合物3的表观活化能Ea为157.81kJ·mol-1,指前因子A为12.79×1016min-1,分解速率常数k为2.91×10-11,热爆炸临界温度Tb为206.52℃。

采用Kamlet-Jacobs半经验方程预测化合物3的爆速为7990m·s-1,爆压为26.6GPa。

关键词:含能材料 多硝基芳烃 合成 热分解动力学 爆轰性能中图分类号:TJ55;O64 文献标志码:A 文章编号:1671-8755(2024)01-0009-09Synthesis,CrystalStructureandPropertiesof1,3,5 Tris(methylnitroamino)-2,4,6 trinitrobenzeneDONGQin,TANGSiyu,LUOZhenghang,YANGHaijun(SchoolofMaterialsandChemistry,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,Sichuan,China)Abstract:1,3,5 Tris(methylnitroamino)-2,4,6 trinitrobenzene(3)wassynthesizedthroughmethylaminationandnitrationstartingfrom1,3,5 trichloro-2,4,6 trinitrobenzene(1,TCTNB),ofwhichtheoptimalprocesswasobtainedwithatotalyieldupto74.7%.Compound3anditsintermediatewerecharacterizedbyFT-IR,NMR,DSC-TG,X raysingle crystaldiffraction,etc.Crystaldatashowcompound3crystalbelongstoatriclinicsystemwithspacegroupP1.Thethermaldecompositionkineticparametersofcompound3werecalculatedbyKissinger,RogersandArrheniusmethods,showingthattheapparentactivationenergy,Ea,is157.81kJ·mol-1,thepre exponentialfactor,A,is12.79×1016min-1,thedecompositionrateconstant,k,is2.91×1011,andthethermalexplosioncriticalpoint,Tb,is206.52℃.Thedetonationvelocityanddetonationpressureofcompound3were7990m·s-1and26.6GPathroughKamlet-Jacobsequationcalculation.Keywords:Energeticmaterial;Polynitroarene;Synthesis;Thermaldecompositionkinetics;Detonationperformance 多硝基苯类单质炸药是重要的含能材料[1]。

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二硝基甲苯的生产工艺和合成应用
二硝基甲苯(DNT)是一种主要基础化学品,广泛应用在医药、涂料、染料、橡胶和其他多种有机化工产品的合成制造过程中。

常用来生产二氨基甲苯、聚氨脂、甲苯二异氰酸酯( TDI)等化工产品,也可直接用作军事工业中的火炸药和发射药和用来生产三硝基甲苯(TNT )。

二硝基甲苯的年产量在百万吨以下,并以每年4-8%的增长率迅速增长!”。

二硝基甲苯生成途径有两种,一种是用硝基甲苯作原料在硫酸和硝酸的混合酸中与硝酸一段硝化反应获得二硝基甲苯,另一种方法是用甲苯为原料经过两段硝化反应生成二硝基甲苯。

工业生产中常用到的是两段硝化法,生产过程中通常会产生多种二硝基甲苯异构体。

因为化工生产中通常要用2,4-二硝基甲苯和2,6一二硝基甲苯两种异构体,所以工业生产中在硝化生产后都需要经过分离过程获得目标二硝基甲苯。

二硝基甲苯的典型生产工艺过程当今二硝基甲苯的主要生产工艺是两段硝化法,具体工艺是以甲苯为原材料,在硝硫混酸中反应,由甲苯分两步硝化成二硝基甲苯。

第一步反应是:由甲苯硝化生成一硝基甲苯;第二步是:由一硝基甲苯硝化生成二硝基甲苯。

这种工艺生产的产物主要是2,4-DNT和2,6-DNT,产品中2,4-DNT与2,6-DNT的质量比大概是80比20,俗称叫(80/20 )DNT。

其余四种结构的异构体(2,3-DNT; 2,5-DNT;3,4-DNT; 3,5-DNT)均为需要排除杂质和副产物。

1.1两段硝化法生产二硝基甲苯
这种工艺的主要工艺流程为:原料、硝化、预洗、精制、干燥、成品、输送。

1.1.1原料
原料工序主要是准备好生产二硝基甲苯所需的原料:甲苯、浓硝酸、稀硝酸、硫酸等原料,保证生产过程中所需要的各种原料及时准确输送到位。

1.1.2硝化
硝化工序主要是经过两段硝化反应将甲苯硝化成二硝基甲苯。

一阶段硝化过程是在热水浴环境中按比例配制硫酸和硝酸的混合酸,再缓慢将甲苯加入混合酸液中,加热一段时间后就会反应生成一硝基甲苯,再经过冷凝分离出黄色油状的一硝基甲苯用作二段硝化的原料。

二段硝化过程仍然是在水浴环境中按规定比例配制混酸,再将一段硝化制备的一硝基甲苯同样加热反应一段时间后会反应生成二硝基甲苯,加入冷水中准备进行下一步预洗工序。

两段硝化的反应方程式如下。

一段硝化:从甲苯硝化生成一硝基甲苯
二段硝化:从一硝基甲苯硝化生成二硝基甲苯
1.1.3预洗
预洗工序是用水清洗硝化产生的DNT,目的是洗去硝化生产中混入DNT成品的酸及可溶于水的杂质。

1.1.4精制、干燥
精制、干燥工序主要是用碳酸钠溶液将经过预洗的DNT中所含有的酚类杂质去除,还能够中和DNT中混杂的多余的酸,同时可以调节产品DNT的酸碱度,使其符合产品质量要求,保证产品的质量。

经过精制的DNT再使用干燥器除去产品中多余的水分。

1.1.5成品
成品工序是指接收干燥后合格的DNT并用DNT中间泵输送到DNT成品罐区,并将成品装车。

1.1.6输送
输送工序主要是将生产过程中所需要的原材料和辅料输入生产系统;并将生产过程中的废弃物输送到废酸罐和废水池,将可再利用的产物回收并处理后重新输入生产系统。

1.2二硝基甲苯分离方法
上述生产过程中生产出的产物是(80/20)二硝基甲苯,想要获得2,4-DNT或2,6-DNT就必须对其产物进行分离,一般利用结晶分离的方法和化学还原分离法分离2,4-DNT和2,6-DNT。

结晶分离法分离DNT可以得到高纯度的2,4-DNT,结晶分离过程中通常用乙醇做溶解剂,通过绘制乙醇的溶解度曲线来确定结晶分离DNT的结晶条件。

化学还原方法分离DNT通常会得到高纯度的2,6-DNT,还原法分离DNT通常以硫化氢或者硫化铵做为还原剂,对不同比例的DNT进行对位选择性还原,可以分离出未被还原的2,6-DNT,进行重结晶就可以得到高纯度的2,6-DNT。

1.3绿色硝化
当前工业中常用的两段硝化法生产二硝基甲苯对环境污染比较严重,生产过程中会产生大量废酸,回收非常困难,而且生产过程中酸在生产系统中时间长,消耗能量多。

所以近年来大量的科研工作者都致力于改善硝化工艺,在源头卜避免污染,从而实现绿色硝化生产二硝基甲苯。

当前比较有代表性的绿色硝化方法是使用浓硝酸代替原本的混合酸来进行硝化反应。

主要工艺特点是以97%的浓硝酸硝化甲苯制备二硝基甲苯,可以得到2,4-DNT和2,6-DNT 的混合产物98 %,可以回收94%的二硝基甲苯。

采用此方法进行硝化反应耗时短,能耗低,反应过程中的硝酸还可以重复浓缩使用,显著降低生产过程中的废弃物排放。

此种方法可以
有效降低污染,提高生产效率。

国外对于绿色生产二硝基甲苯有很多研究,其主要成果是使用摩尔比为2的全氟甲基磺酸与硝酸混合酸作为硝化剂,在一定环境条件下硝化率也可达到98%以2,4-DNT和2,6-DNT的比例约为5:1;也有使用全氟甲基环己烷作为溶剂用硝硫混酸作为硝化剂进行反应,也可获得非常高的硝化率;同时还有研究表明,如果在硝化过程中使用
作为催化剂会取得更好的硝化效果,但其成本过高,不适合工业生产。

通过国内外学者的不懈努力,日后以后必定还会有更多绿色、环保、节能、高效的硝化方法广泛应用于我们的工业生产中。

1.4选择性硝化
在聚氨酯工业中有效的二硝基甲苯异构体主要有两种,分别是2,4-DNT和2,6-DNT,其它异构体通常是作为杂质存在的。

分离其它异构体的过程也非常繁复,选择性生产这两种异构体有着非常重要的意义,但2,4-DNT选择性生产可能性低,所以更多的是关于选择性硝化生产2,6-DNT的研究。

实验室可以用三硝基甲苯(TNT)制备2,6-DNT,其反应路线如下:
首先,将三硝基甲苯(TNT)溶解到乙酸乙酯之中,再把稀NaHS溶液在60℃左右滴入,再滴加酯酸铵保持pH值弱碱性,再在75℃左右保温1 h,然后加入适量的水,就可以得到纯度较高的2,6-DNT。

不过这种方法由于过程不易控制所以并不能广泛应用于工业生产。

也有用对甲基苯磺酸来合成2,6-DNT的,其反应路线如下:
用此方法生产2,6-DNT生产率不高,这是由于磺化反应和水解反应是可逆的,所以生成的络合物稳定性低,所以此方法可行性低,同样不适用于工业生产。

通过选择性硝化来制备纯的2,4-DNT和2,6-DNT异构体在广大科研工作者的努力下也许在不远的将来可以给二硝基甲苯的生产带来一次伟大的变革。

2、二硝基甲苯的应用
二硝基甲苯是一种常见的化工原料和化工生产中间体,也是军事工业中常用的生产原料和消耗品。

二硝基甲苯是聚氨酯工业中重要的原材料,主要用来制取甲苯二异氰酸酯(TDI) ; TDI与二元醇反应能够生成聚氨基甲酸酯或聚氨酯树脂,聚氨基甲酸酯又名聚氨酯。

反应添加不同原材料,可分别获得不同性质的产品,主要分聚酯型和聚醚型两大类。

经常用来制造纤维、橡胶、塑料、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等与生活息息相关的产品。

聚氨酯树脂通常用来制造阳极电泳漆、聚氨酯泡沫塑料、水溶性聚氨酯树脂、聚氨酯清漆等产品。

由于聚氨酯泡沫塑料有非常好的柔软性、弹性、伸长率、压缩强度、加工性、绝热性、粘合性等性能,同时化学稳定性好,耐多种溶剂和油类,耐磨性比天然海绵大20倍,是一种性能非常优良的应用非常广泛的缓冲材料,在很多领域中都能见到它的身影。

二硝基甲苯也是一种常见的军工产品,可以用来合成生产三硝基甲苯(TNT ),也可以直接用作超远程炮弹的炸药和底排药。

3、展望
二硝基甲苯作为聚氨酯泡沫合成的主要原料,军事工业中的常用中间体和火炸药生产中重要的原材料,其地位随着聚氨酯产品在各个领域中的广泛应用和世界军工产业的飞速发展而越来越重要。

目前其生产过程对环境有严重的影响和污染,而且生产的目标异构体比例有待提高。

所以,未来的二硝基甲苯生产发展方向应该是绿色环保生产的同时最大限度的提高目标异构体比例。

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