一种2,4(2,6)-二甲基硝基苯的制备方法
阅读说明：本技术 一种2,4(2,6)-二甲基硝基苯的制备方法 (Preparation method of 2,4(2,6) -dimethyl nitrobenzene ) 是由 朱益民 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：一种2,4(2,6)-二甲基硝基苯的制备方法,是以间二甲苯、N-甲基吡咯烷酮磺酸盐、硝基甲烷、碘化亚铜为原料,包括硝化、分离和干燥,与现有技术的区别是所述的硝化是在以间二甲苯、N-甲基吡咯烷酮磺酸盐、硝基甲烷(硝基乙烷)存在条件下搅拌控温在5～10℃下反应6小时,反应结束后旋蒸回收溶剂、水洗除盐,分液,干燥得到2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯。本方法条件温和、反应平稳、质量稳定、工艺简单、操作方便,适合规模化生产。(A preparation method of 2,4(2,6) -dimethyl nitrobenzene is characterized in that m-xylene, N-methylpyrrolidone sulfonate, nitromethane and cuprous iodide are used as raw materials, and the method comprises the steps of nitration, separation and drying, wherein the difference from the prior art is that the nitration is carried out for 6 hours under the condition that the m-xylene, the N-methylpyrrolidone sulfonate and nitromethane (nitroethane) exist, the solvent is recovered by rotary evaporation after the reaction is finished, the salt is removed by water washing, liquid separation is carried out, and drying is carried out to obtain the 2, 4-dimethyl nitrobenzene and the 2, 6-dimethyl nitrobenzene. The method has the advantages of mild conditions, stable reaction, stable quality, simple process, convenient operation and suitability for large-scale production.)
一、
技术领域
本发明涉及2,4(2,6)-二甲基硝基苯的制备方法。
二、
背景技术
间二甲苯是生产2,4(2,6)-二甲基硝基苯的主原料。2,4(2,6)-二甲基硝基苯是重要的农药、染料、医药及感光材料中间体。
2,4-二甲基硝基苯在农药上合成单甲眯、双甲眯、噻螨胺；染料上生产溶剂橙、酸性红、分散黄、溶剂黄、直接紫；也是3,5-二甲基苯胺和2,4-二甲基乙酰苯胺的重要中间体。
2,6-二甲基硝基苯在农药上可以制备甲霜灵、苯霜灵、呋霜灵、恶霜灵、抑霉威；染料上生产酸性橙、直接红、酸性紫等；医药上合成利多卡因、兽药静松灵等。
目前制备2,4(2,6)-二甲基硝基苯工业硝化方法主要有以下几种：
1、稀硝酸硝化
一般用于含有强的第一类定位基的芳香族化合物的硝化，反应在不锈钢或搪瓷设备中进行。
2、浓硝酸硝化
这种硝化往往要用过量很多倍的硝酸，过量的硝酸必须设法利用或回收,，因而使它的实际应用受到限制。
3、浓硫酸介质中的均相硝化
当被硝化物或硝化产物在反应温度下为固态时，常常将被硝化物溶解于大量浓硫酸中，然后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化。这种方法只需要使用过量很少的硝酸，一般产率较高，缺点是硫酸用量过大。
4、非均相混酸硝化当被硝化物和硝化产物在反应温度下都是液态时，常常采用非均相混酸硝化，通过强烈搅拌，使有机相被分散到酸相中而完成硝化反应。这种硝化方法具有许多优点,是目前工业上最常用、最重要的硝化方法。
5、有机溶剂中硝化
这种方法的优点是采用不同的溶剂，常常可以改变所得到的硝基异构产物的比例，避免使用大量硫酸作溶剂，以及使用接近理论量的硝酸。随着溶剂价格的降低，这种方法的应用范围将有可能扩大，常用的有机溶剂有乙酸、乙配、二氯甲烷、二氯乙烷等。
上述这些方法均存在硝化后废酸浓缩循环套用问题，硝化洗涤废水的处理问题等。
三、
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足之处，旨在提供一种2,4(2,6)-二甲基硝基苯的制备方法，所要解决的技术问题是遴选对环境友好且区域选择性好的硝化工艺。
本发明解决技术问题采用如下技术方案。
本发明以间二甲苯为原料，硝化后得到2,4(2,6)-二甲基硝基苯，反应式如下：
本2,4(2,6)-二甲基硝基苯的制备方法是以间二甲苯、N-甲基吡咯烷酮磺酸盐、硝基甲烷(硝基乙烷)、碘化亚铜为原料，包括硝化、分离和干燥，与现有技术的区别是所述的硝化是在以间二甲苯、N-甲基吡咯烷酮磺酸盐、硝基甲烷存在条件下搅拌控温在5～10℃下反应6小时，反应结束后旋蒸回收硝基甲烷(硝基乙烷)，水洗除盐，分液，干燥得到2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯。
所述的体系选自硝基甲烷、硝基乙烷。
所述的催化剂选自N-甲基吡咯烷酮磺酸盐和碘化亚铜、N-甲基吡咯烷酮甲基磺酸盐和碘化亚铜、N-甲基吡咯烷酮苯磺酸盐和碘化亚铜。
本硝化方法条件温和，不仅反应平稳，易于控制，而且反应区域选择性较好，简化了工艺，使成本大幅度降低。催化剂用量少，原料转化率高，转化率≥99％，2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯(比例:3:1)。
四、
具体实施方式
(一)2,4-二甲基硝基苯的制备
1、装有回流冷凝管的两口玻璃烧瓶中加入N-甲基吡咯烷酮磺酸盐5g、硝基甲烷80g、间二甲苯10g，搅拌控温在5-10℃,加入0.2g碘化亚铜，搅拌控温反应6h,TLC跟踪，至间二甲苯反应完全，旋转蒸发出去硝基甲烷并回收，水洗除盐，分液，干燥得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯14.11g(比例:3:1)。
2、装有回流冷凝管的两口玻璃烧瓶中加入N-甲基吡咯烷酮甲基磺酸盐5.2g、硝基甲烷80g、间二甲苯10g，搅拌控温在5-10℃,加入0.2g碘化亚铜，搅拌控温反应6h,TLC跟踪，至间二甲苯反应完全，旋转蒸发出去硝基甲烷并回收，水洗除盐，分液，干燥得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯13.76g(比例:3:1)。
3、装有回流冷凝管的两口玻璃烧瓶中加入N-甲基吡咯烷酮磺酸盐5g、硝基乙烷98g、间二甲苯10g，搅拌控温在5-10℃,加入0.2g碘化亚铜，搅拌控温反应6h,TLC跟踪，至间二甲苯反应完全，旋转蒸发出去硝基甲烷并回收，水洗除盐，分液，干燥得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯14.15g(比例:3:1)。
4、装有回流冷凝管的两口玻璃烧瓶中加入N-甲基吡咯烷酮甲基磺酸盐5.2g、硝基乙烷98g、间二甲苯10g，搅拌控温在5-10℃,加入0.2g碘化亚铜，搅拌控温反应6h,TLC跟踪，至间二甲苯反应完全，旋转蒸发出去硝基甲烷并回收，水洗除盐，分液，干燥得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯13.98g(比例:3:1)。
5、装有回流冷凝管的两口玻璃烧瓶中加入N-甲基吡咯烷酮苯磺酸盐7.3g、硝基甲烷80g、间二甲苯10g，搅拌控温在5-10℃,加入0.2g碘化亚铜，搅拌控温反应6h,TLC跟踪，至间二甲苯反应完全，旋转蒸发出去硝基甲烷并回收，水洗除盐，分液，干燥得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯13.69g(比例:3:1)。