(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711038563.X
(22)申请日 2017.10.31
(71)申请人 中国石油化工股份有限公司
地址 210048 江苏省南京市六合区葛关路
699号
申请人 南化集团研究院
(72)发明人 赵福宝　马敏　李海涛　
(74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任
公司 32112
代理人 汤志武
(51)Int.Cl.
C07C  201/08(2006.01)
C07C  205/06(2006.01)
(54)发明名称
一种3-硝基邻二甲苯的合成方法
(57)摘要
本发明公开了一种3-硝基邻二甲苯的合成
方法，其特征在于：向邻二甲苯与混酸反应体系
中加入固体酸催化剂，通过催化剂的催化作用，
提高3-硝基邻二甲苯的含量和收率。权利要求书1页  说明书2页CN 109721496 A 2019.05.07
C N  109721496
A
1.一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：将邻二甲苯加入到反应釜中，降温后，加入固体催化剂，搅拌，加入混酸，保持反应温度，维持反应，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯。
2.根据权利要求1所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：所使用的混酸为硫酸和硝酸的混合
物。
3.根据权利要求1所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：所使用的固体催化剂为固体酸催化剂，包括分子筛、氧化物及其金属盐、固体磷酸、固体杂多酸、固体超强酸、酸性树脂的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：加入混酸与邻二甲苯的摩尔比2~4:1。
5.根据权利要求1所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：催化剂的加入量为邻二甲苯的0.5~5%wt。
6.根据权利要求1所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：反应的温度为10~75℃。
7.根据权利要求6所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：反应的时间1~3小时。
8.根据权利要求1所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：维持反应时间为1~3小时。
9.根据权利要求2所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：硝酸与硫酸的摩尔比为1：1~3。
10.根据权利要求5所述的一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，其特征是：催化剂在反应结束后，经过滤重复使用。
权　利　要　求　书1/1页CN 109721496 A
一种3-硝基邻二甲苯的合成方法
技术领域
[0001]本发明属于精细化工合成技术领域，具体地说，是涉及一种3-硝基邻二甲苯合成方法，该方法通过反应液中加入固体催化剂，提高3-硝基邻二甲苯的含量和收率。
背景技术
[0002]3-硝基邻二甲苯，用作医药中间体，用于生产抗炎镇痛药甲灭酸。
[0003]目前，3-硝基邻二甲苯生产方法主要是采用硝酸硝化的生产方法，因其硝化过程受甲基的影响，其副产4-硝基邻二甲苯，严重影响其收率和质量，提高硝化反应的区域选择性，实现绿化硝化反应工艺，一直是化工技术行业的研究重点之一。而固体酸催化剂因具有催化工艺简单、反应条件温和、区域选择性高、产物分离简单、可重复使用及对环境无污染等优点，正日益得到人们的重视。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提出一种3-硝基邻二甲苯的合成方法，通过向反应体系中加入固体催化剂，提高3-硝基邻二甲苯的含量和收率。
[0005]本发明开发的3-硝基邻二甲苯的合成方法，其工艺步骤为：将邻二甲苯加入到反应釜中，降温后，加入固体催化剂，搅拌，加入混酸进行硝化反应，保持反应温度，维持反应，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯。[0006]一般地，所使用的混酸为硫酸和硝酸的混合物。
[0007]所使用的固体催化剂为固体酸催化剂，包括分子筛、氧化物及其金属盐、固体磷酸、固体杂多酸、固体超强酸、酸性树脂等的一种或几种。
[0008]所述加入混酸与邻二甲苯的摩尔比2
~4:1。
[0009]所述催化剂的加入量为邻二甲苯的0.5
~5%wt。
[0010]所述反应的温度为10
~75℃。
[0011]所述反应的时间1
~3小时。
[0012]所述维持反应时间为1
~3小时。
[0013]所述硝酸与硫酸的摩尔比为1：1
~3。
[0014]所述催化剂在反应结束后，经过滤重复使用。
[0015]本发明提供的方法，具有以下优点：
（1）得到3-硝基邻二甲苯纯度99%以上；
（2）得到3-硝基邻二甲苯收率90%以上。
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具体实施方式
[0016]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0017]实施例1
将212g的邻二甲苯加入到反应釜中，降温到10℃
~
20℃，加入固体酸催化剂γ-Al2O3
4g，快速搅拌加入配制好的混酸660g（硝酸2.3摩尔，硫酸4.4摩尔），逐步加入到反应釜中，时间2小时，于20℃－45℃反应2小时，维持3小时，温度35℃－45℃，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和到pH＝7后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯275g，纯度99.1%，收率90.2%。
[0018]实施例2
将212g的邻二甲苯加入到反应釜中，降温到10℃
~20℃，加入固体酸催化剂γ-Al2O3
4g，快速搅拌加入配制好的混酸660g（硝酸2.3摩尔，硫酸4.4摩尔），逐步加入到反应釜中，时间2小时，于30℃－55℃反应2.5小时，维持2.5小时，温度50℃－65℃，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和到pH＝7后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯276g，纯度99.1%，收率90.4%。
[0019]实施例3
将212g的邻二甲苯加入到反应釜中，降温到15℃
~25℃，加入固体酸催化剂HZSM-5分子
筛 4.2g，快速搅拌加入配制好的混酸670g（硝酸2.6摩尔，硫酸4.4摩尔），逐步加入到反应釜中，时间2小时，于50℃－75℃反应2小时，维持3小时，温度65℃－75℃，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和到pH＝7后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯277g，纯度99.1%，收率90.6%。
[0020]实施例4
将212g的邻二甲苯加入到反应釜中，降温到10℃
~20℃，加入固体酸催化剂HZSM-5分子
筛 4.1g，快速搅拌加入配制好的混酸670g（硝酸2.6摩尔，硫酸4.4摩尔），逐步加入到反应釜中，时间2小时，于40℃－55℃反应2小时，维持3小时，温度45℃－65℃，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和到pH＝7后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯276.5g，纯度99.1%，收率90.7%。
[0021]实施例5
将212g的邻二甲苯加入到反应釜中，降温到10℃
~20℃，加入固体酸催化剂SO42-/ZrO2/
MCM-41 4g，快速搅拌加入配制好的混酸660g（硝酸2.3摩尔，硫酸4.4摩尔），逐步加入到反应釜中，时间2小时，于30℃－55℃反应2.5小时，维持2.5小时，温度45℃－65℃，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和到pH＝7后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯275.5g，纯度99.1%，收率90.3%。
[0022]实施例6
将212g的邻二甲苯加入到反应釜中，降温到10℃
~25℃，加入固体酸催化剂SO42-/ZrO2/
MCM-41 4.1g，快速搅拌加入配制好的混酸670g（硝酸2.6摩尔，硫酸4.4摩尔），逐步加入到反应釜中，时间2小时，于20℃－45℃反应2小时，维持3小时，温度35℃－45℃，硝化液进入分离器，静置，分离出有机相，经水洗、中和到pH＝7后，经蒸馏后得到3-硝基邻二甲苯274.5g，纯度99.1%，收率90.1%。
[0023]以上实施例说明，邻二甲苯与混酸反应体系中加入固体酸催化剂，通过催化剂的催化作用，能较大地提高3-硝基邻二甲苯的含量和收率。