專利名稱：2,4-二硝基溴苯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芳香族有機(jī)化合物，具體是一種由溴苯制備2， 4-二硝基溴苯的方法。
背景技術(shù)：
2,4-二硝基溴苯作為重要的精細(xì)化學(xué)品中間體，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥及功能 高分子材料等的制備中。目前，國內(nèi)外有關(guān)報(bào)道2,4-二硝基溴苯的制備方法主要有
(1) 以溴苯為原料，直接硝化制備2,4-二硝基溴苯(Beilstein, H， 5， 266; E I , 5， 138)。目 前文獻(xiàn)所報(bào)道的直接硝化法產(chǎn)率低，成本高，污染大，后處理復(fù)雜。
(2) 以2，4-二硝基苯胺為原料，通過重氮化反應(yīng)制備得到2，4-二硝基溴苯，產(chǎn)率低于 80%(Beilstein, E III ， 5,640; Journal of Organic Chemistry, 1999， 64(10):3448-3453 ; Synthesis,2001,14:2180-21卯)。該制備方法操作復(fù)雜，成本高，不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
顯然，在上述的制備方法中，存在著產(chǎn)率低、成本高、反應(yīng)物分離純化困難以及環(huán)境污 染等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述制備方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明目的在于提供一種產(chǎn)率高、成本低、工藝簡(jiǎn)單、 環(huán)境污染小的2, 4-二硝基溴苯的制備方法。
本發(fā)明提供的一種2， 4-二硝基溴苯的制備方法，包括如下步驟
(1) 將溴苯和水按重量比1:1.0-1.5加入到反應(yīng)器中，攪拌，加熱，當(dāng)溫度升至75。C 時(shí)開始滴加硝酸和硫酸的混合酸，原料的加入量按摩爾比計(jì)為溴苯:硝酸:硫酸=1:5-7:4-6， 控制體系溫度為80-100°C,反應(yīng)時(shí)間為1. 5-2. 5h;
(2) 上述反應(yīng)結(jié)束后，加水稀釋，冷卻，抽濾，用水洗滌，干燥，得黃色固體粗產(chǎn)物， 粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶，干燥后得純品，產(chǎn)率91. 0-97.0%，純度大于99%。
所述步驟(1)的優(yōu)選反應(yīng)條件溴苯和水的加入量按重量比為1:1.0-1.2;原料的加入 量按摩爾比計(jì)為溴苯:硝酸:硫酸=1:5. 5-6.8:4. 5-5. 5;控制體系溫度為90-10(TC，反應(yīng)時(shí)間 為2-2. 5h;混合酸中硝酸的濃度為93-95%，硫酸的濃度為95-98%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在反應(yīng)過程中不使用任何有機(jī)溶劑，無需添加任何催化劑，純 化過程操作簡(jiǎn)單，所涉及到的唯一有機(jī)溶劑乙醇對(duì)環(huán)境污染小，而且可以循環(huán)使用?？傊?， 本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物易分離純化，產(chǎn)率高，成本低，環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
試劑溴苯，工業(yè)級(jí)；硝酸(93-95%)，工業(yè)級(jí)；硫酸(96-98%)，工業(yè)級(jí)；乙醇，化學(xué)純。
操作步驟
在裝有機(jī)械攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和恒壓滴液漏斗的250mL四頸圓底燒瓶中加入 5.0mL(0.05mol)溴苯和10mL水，開啟攪拌，加熱，待溫度升至8(TC時(shí)，逐漸滴加15mL硝 酸和15mL硫酸配成的混合酸，約0. 5h滴加完，控制體系溫度85'C反應(yīng)2. 5h，加入150mL 水，冷卻至室溫，抽濾，用水洗滌，干燥，得黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶，干燥 后得純品11.47g，產(chǎn)率93.5%，純度99.0%。
實(shí)施例2
試劑同實(shí)施例l。 操作步驟
在裝有機(jī)械攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和恒壓滴液漏斗的250mL四頸圓底燒瓶中加入 5.0mL(0.05mol)溴苯和10mL水，開啟攪拌，加熱，待溫度升至80'C時(shí)，逐漸滴加15mL硝 酸和15mL硫酸配成的混合酸，約0.5h滴加完，控制體系溫度10(TC反應(yīng)2.5h,加入150mL 水，冷卻至室溫，抽濾，用水洗滌，干燥，得黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶，干燥 后得純品11. 88g，產(chǎn)率96. 8%，純度99. 1%。
乙醇的回收利用重結(jié)晶使用過的乙醇通過蒸餾后可以重復(fù)利用。 產(chǎn)物的物理常數(shù)及波譜數(shù)據(jù)產(chǎn)品外觀淺黃色固體；熔點(diǎn)73-75°C; IR(KBr) cm—1: 3056.3, 1611.2， 1535.8， 1507.8, 1454.3, 1402.7， 1358.6, 882.5' 851.3， 823.6， 750.8， 736. 8， 588. 6; NMR (300 MHz, CDC13) Sppm: 8.61 (s, 1 H), 8.28-8.25 (d, 1 H), 8.01-7.91 (d, 1 H)。
權(quán)利要求
1、一種2，4-二硝基溴苯的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將溴苯和水按重量比1:1.0-1.5加入到反應(yīng)器中，攪拌，加熱，當(dāng)溫度升至75℃時(shí)開始滴加硝酸和硫酸的混合酸，原料的加入量按摩爾比計(jì)為溴苯:硝酸:硫酸＝1:5-7:4-6，控制體系溫度為80-100℃，反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.5h；(2)上述反應(yīng)結(jié)束后，加水稀釋，冷卻，抽濾，用水洗滌，干燥，得黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶，干燥后得純品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2，4-二硝基溴苯的制備方法，其特征在于所述的溴苯和水的 加入量按重量比為1:1.0-1.2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2，4-二硝基溴苯的制備方法，其特征在于所述原料的加入量 按摩爾比計(jì)為溴苯硝酸:硫酸=1:5. 5_6. 8:4. 5-5. 5。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2，4-二硝基溴苯的制備方法，其特征在于所述的混合酸中硝 酸的濃度為93-95%,硫酸的濃度為95-98%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2，4-二硝基溴苯的制備方法，其特征在于所述的體系溫度為 90-IO(TC，反應(yīng)時(shí)間為2-2. 5h。
全文摘要
一種由溴苯制備2，4-二硝基溴苯的方法，步驟包括將計(jì)量的溴苯和水加入到反應(yīng)器中，加熱至溫度為80℃時(shí)開始滴加硝酸和硫酸的混合酸，控制體系溫度為80-100℃，反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.5h；冷卻，抽濾，用水洗滌，干燥，得淺黃色固體粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶，干燥后得純品，產(chǎn)率為91.0-97.0％，純度大于99％。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物易分離純化，產(chǎn)率高，成本低，環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C205/00GK101412676SQ20081007984
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者姜姍姍, 昭 張, 鑫 張, 韓艷輝, 魏紅玉 申請(qǐng)人:山西大學(xué)