介紹

間硝基苯乙酮，化學式為C8H7NO3，外觀通常呈現(xiàn)為黃色針狀結(jié)晶，易溶于熱水和乙醚，微溶于乙醇，并且能夠隨水蒸氣揮發(fā)。它是一種重要的反應(yīng)中間體，在化工、醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的用途。

圖一 間硝基苯乙酮

合成

目前合成間硝基苯乙酮的路線主要是苯乙酮和混酸直接硝化法，如苯乙酮與硝酸-濃硫酸構(gòu)成的混酸硝化法[4-5]; 苯乙酮與硝酸－醋酐硝化法[6]; 苯乙酮與 KNO3-濃硫酸硝化法[6]。硝化反應(yīng)是強放熱反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的熱，溫度不易控制，經(jīng)常會造成飛溫失控現(xiàn)象，因此需將反應(yīng)溫度控制在 0°C 甚至更低[7-9]。所以苯乙酮硝化反應(yīng)需要具有穩(wěn)定且快速傳熱效果的反應(yīng)器來控制反應(yīng)溫度。

王曉東[10]提出利用微通道合成法合成間硝基苯乙酮，實驗試劑與器材和實驗操作如下：

1.1 實驗試劑與器材

苯乙酮( 99%) ，GC 級，北京伊諾凱科技有限公司生產(chǎn); 濃 硝 酸 ( 97%) 、濃 硫 酸 ( 98%) ，均 為 分 析純，國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)。GL124 型分析 天 平，德 國 賽 多 利 斯 生 產(chǎn); HＲ －50N 型恒溫換熱循環(huán)器，無錫冠亞恒溫制冷技術(shù)有限公司生產(chǎn); MP1010C 型液相計量泵，上海三為科學儀器生產(chǎn); GC－6890A 型氣相色譜儀，日本島津生產(chǎn)。微通道反應(yīng)器系統(tǒng)由豪邁 CS1005 型碳化硅微通道反應(yīng)器及相關(guān)連接件組成，主要由原料罐、微通道反應(yīng)器、物料輸送泵、恒溫換熱器、冷卻器組合。微通道管徑尺寸為 1 mm，反應(yīng)片總持液量為 10 mL。

1. 2 實驗操作

室溫下，將反應(yīng)物料苯乙酮和濃硝酸 / 濃硫酸混酸分別置于原料罐 1 和原料罐 2 中; 將微通道反應(yīng)器內(nèi)與反應(yīng)片集成在一起的換熱片與外部的恒溫換熱器連接，換熱片內(nèi)的換熱介質(zhì)為導熱油，通過恒溫換熱器設(shè)定微通道反應(yīng)器的反應(yīng)溫度。待反應(yīng)器達到預期溫度后，啟動計量泵調(diào)至設(shè)定流速，將原料罐1、原料罐 2 中的反應(yīng)物料按設(shè)定摩爾比同時流入反應(yīng)器，在微通道模塊中混合、反應(yīng)、停留一段時間后，在反應(yīng)器出口經(jīng)冷卻、收集間硝基苯乙酮，然后送氣相色譜儀進行分析，實驗在常壓下進行。反應(yīng)流程如圖二所示。最優(yōu)反應(yīng)條件為: n ( 苯乙酮)：n ( 硝酸)：n ( 硫酸) = 1：1.5：2、反應(yīng)體系溫度為 10°C 、停留時間為110 s，此時收率可達 90. 2%。

圖二 間硝基苯乙酮連續(xù)流反應(yīng)裝置流程

參考文獻

[1]黃雪峰,李玉艷,尤啟冬.扎賴普隆的合成[J].中國藥師,2002(05).

[2]蔡照勝;楊春生;王錦堂;.一種改進的制備間硝基苯乙酮方法[J].精細化工,2006(11).

[3]苑興彪.間羥基苯乙酮的合成[J].遼寧化工,1997(05).

[4]Kluge;;Sicker.Synthesis of 4-acetylbenzoxazolin-2(3H)-one reported from zea mays[J].Journal of natural products,1998(6).

[5]陳新志;.間羥基苯乙酮的合成[J].杭州化工,1998(04).

[6]Yizheng Chen;Yuchao Zhao;Mei Han.Safe, efficient and selective synthesis of dinitro herbicides via a multifunctional continuous-flow microreactor: one-step dinitration with nitric acid as agent[J].Green chemistry,2013.

[7]殷國強;龔黨生;鄢冬茂;.微通道反應(yīng)器在危險工藝中的應(yīng)用研究[J].染料與染色,2020(01).

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[9]陳光文,袁權(quán).微化工技術(shù)[J].化工學報,2003(04).

[10]王曉東,劉健,蔣濤,等.間硝基苯乙酮在微通道反應(yīng)器中的連續(xù)流合成研究[J].現(xiàn)代化工,2021,41(09):165-167.