專利名稱：一種4－甲基－3－硝基苯酚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化工中間體及其制備方法，具體涉及一種4-甲基-3-硝基苯酚及其制備方法。
背景技術(shù)：
對(duì)甲基苯酚衍生物是重要的有機(jī)化工原料，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、化妝品等領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。目前國(guó)內(nèi)對(duì)鄰氨基對(duì)甲基苯酚、2，6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚、鄰硝基對(duì)甲苯酚等對(duì)甲基苯酚衍生物已有報(bào)道，劉國(guó)華1996、1997年介紹了用四丁基氯化銨作相轉(zhuǎn)移催化合成鄰硝基對(duì)甲基苯酚的實(shí)驗(yàn)方法，王玉國(guó)等1998年用電解還原法由鄰硝基對(duì)甲基苯酚制備鄰氨基對(duì)甲基苯酚。參考文獻(xiàn)GB2157679 1985、WO8501939 1985、US4345007 1982、US4189328 1980。
4-甲基-3-硝基苯酚(4M-3NP)，由于國(guó)際上對(duì)此產(chǎn)品的需求量日益增多，目前還未見4-甲基-3-硝基對(duì)甲苯酚的研究、生產(chǎn)報(bào)道，所以研制和開發(fā)生產(chǎn)該產(chǎn)品具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種4-甲基-3-硝基苯酚及其制備方法，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要。
4-甲基-3-硝基苯酚的結(jié)構(gòu)式 其物理化學(xué)性能為m.p77.5-78℃，干燥失重＜0.01％，灼燒殘?jiān)?.05％，鐵含量＜0.001％，GC和HPLC分析含量大于98.5％。
具體合成路線甲基苯酚→碳酸酯(III)→硝基物(II)→4-甲基-3-硝基苯酚(I) 具體合成步驟1.酯化反應(yīng)釜中投入液堿及水，加入對(duì)甲基苯酚，加熱到40-50℃，通光氣，過濾，NaOH洗滌，干燥得到碳酸酯(III)。
其中對(duì)甲基苯酚是工業(yè)級(jí)，含量大于98％.
NaOH是工業(yè)級(jí)，30％.光氣是工業(yè)級(jí).
2.硝化反應(yīng)釜內(nèi)投入工業(yè)硫酸，將微粉狀碳酸酯投入硝酸中攪拌均勻，并用冰鹽水冷卻至0-5℃，均速定量滴加發(fā)煙硝酸，壓去夾套內(nèi)冰鹽水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，在另一反應(yīng)釜中，夾套放滿自來水(不循環(huán))。將反應(yīng)液在攪拌下緩慢抽入該釜內(nèi)，硝化液轉(zhuǎn)移完畢后放去夾套存水，保溫，冷卻至30℃以下，離心得到黃色非晶狀粗品硝基物(II).其中濃硫酸是工業(yè)級(jí)，96-98％，比重1.80-1.84g/ml.發(fā)煙硝酸是工業(yè)級(jí)，98％，比重1.50g/ml。
3.水解將硝基物投入反應(yīng)釜中加水，加入Na2CO3，升溫2-4小時(shí)，取樣沖稀，保溫。將活性炭與適量水?dāng)噭蛲度敫獌?nèi)，攪拌濾去活性炭，將水解液冷卻至8-10℃，用1∶1的鹽酸酸化，離心分離，得到4-甲基-3-硝基苯酚粗產(chǎn)品(I)。
其中Na2CO3是工業(yè)級(jí)，98％.濃鹽酸是工業(yè)級(jí)，35-37％4.精制將4-甲基-3-硝基苯酚粗產(chǎn)品強(qiáng)力攪拌的反應(yīng)釜中，加乙酸乙酯和石油醚的混合溶劑提取，靜置，分出上層清液，蒸去大部分溶劑，冷卻析出黃色晶體，離心分離，風(fēng)干，得4-甲基-3-硝基苯酚(I)。其中石油醚是工業(yè)級(jí)，沸點(diǎn)60-90℃.乙酸乙酯是工業(yè)級(jí)，90％。
4-甲基-3-硝基苯酚(4M-3NP)是合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、多種染料、醚類除草劑、化妝品等重要化工產(chǎn)品的中間體原料.本發(fā)明的制備方法步驟簡(jiǎn)便，收率較高，適合工業(yè)化生產(chǎn).
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一.酯化1000L反應(yīng)釜中投入135公斤液堿310升水加入180公斤對(duì)甲基苯酚，加熱到45℃，在攪拌下通入光氣，直至反應(yīng)液不再吸收光氣為止，停止通光氣，過濾。濾渣用NaOH溶液洗滌，干燥，收率為98％。m.p.＝113℃二.硝化500立升反應(yīng)釜內(nèi)投入工業(yè)硫酸，550公斤，精制過的碳酸酯投入硝酸中攪拌均勻，并用冰鹽水冷卻至5℃，稱量32.5公斤發(fā)煙硝酸，抽入高們槽中，滴加發(fā)煙硝酸，控制滴加速度，大約在2-3小時(shí)內(nèi)加完，壓去夾套內(nèi)冰鹽水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，另在一2000L反應(yīng)釜中投入500L水，夾套放滿自來水(不循環(huán))。將反應(yīng)液在攪拌下緩慢抽入該釜內(nèi)，硝化液轉(zhuǎn)移完畢后放去夾套存水，保溫，開冷卻水冷卻至30℃以下，離心分離，得到粗品硝基物，為黃色非晶狀物。
三.水解將硝基物投入1000L反應(yīng)釜中加水600L分批Na2CO3(以免有大量氣泡產(chǎn)生)，緩慢升溫，保持2小時(shí)，取樣沖稀，直到稀釋后無沉淀生成，保溫。將3公斤活性炭與適量水?dāng)噭蛲度敫獌?nèi)，攪拌濾去活性炭，1000L的反應(yīng)釜內(nèi)將水解液冷卻至8℃用1∶1的鹽酸酸化，此時(shí)有大理棕黃色顆粒狀沉淀生成，離心分離，得到粗品的4-甲基-3-硝基苯酚。
四.精制50公斤的粗產(chǎn)品投入300L帶有強(qiáng)力攪拌的反應(yīng)釜中加適當(dāng)比例的乙酸乙酯和石油醚的混合溶劑以適當(dāng)?shù)捏w積進(jìn)行提取，經(jīng)攪拌后靜置，分出上層清液，蒸去大部分溶劑，冷卻析出黃色晶體，離心分離，40℃風(fēng)干，得產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種4-甲基-3-硝基苯酚，其特征是具有如下結(jié)構(gòu)式 其中m.p77.5-78℃，干燥失重＜0.01％，灼燒殘?jiān)?.05％，鐵含量＜0.001％，GC和HPLC分析含量大于98.5％。
2.一種4-甲基-3-硝基苯酚的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)酯化將反應(yīng)釜中投入液堿及水，加入對(duì)甲基苯酚，加熱到40-50℃，通光氣，過濾，NaOH洗滌，干燥得到碳酸酯(III)；(2)硝化將工業(yè)硫酸，微粉狀碳酸酯投入硝酸中攪拌均勻，冷卻至0-5℃，均速定量滴加發(fā)煙硝酸，反應(yīng)2小時(shí)，并將硝化液轉(zhuǎn)移至另一反應(yīng)釜中，冷卻離心得硝基物(II)；(3)水解將硝基物投入反應(yīng)釜中，加入Na2CO3，升溫2-4小時(shí)，將活性炭與適量水?dāng)噭蛲度敫獌?nèi)，濾去活性炭，冷卻至8-10℃，用1∶1的鹽酸酸化，離心得4-甲基-3-硝基苯酚粗產(chǎn)品(I)；(4)精制將粗品強(qiáng)力攪拌的反應(yīng)釜中，加乙酸乙酯和石油醚的混合溶劑，冷卻析出，風(fēng)干，
3.如權(quán)利要求2所述的一種4-甲基-3-硝基苯酚的制備方法，其特征是酯化中對(duì)甲基苯酚含量大于98％，NaOH是30％，
4.如權(quán)利要求2所述的一種4-甲基-3-硝基苯酚的制備方法，其特征是硝化中濃硫酸是96-98％，比重1.80-1.84g/ml；發(fā)煙硝酸是98％，比重1.50g/ml，
5.如權(quán)利要求2所述的一種4-甲基-3-硝基苯酚的制備方法，其特征是水解中Na2CO3是98％；濃鹽酸是35-37％，
6.如權(quán)利要求2所述的一種4-甲基-3-硝基苯酚的制備方法，其特征是精制中石油醚沸點(diǎn)60-90℃；乙酸乙酯是90％。
全文摘要
一種4－甲基－3－硝基苯酚及其制備方法，硝基苯酚m.p77.5－78℃，灼燒殘?jiān)?lt;0.05％，分析含量大于98.5％。其制備方法包括如下步驟(1)酯化將反應(yīng)釜中投入液堿及水，加對(duì)甲基苯酚，加熱通光氣，NaOH洗滌，干燥得碳酸酯；(2)硝化將工業(yè)硫酸，碳酸酯投入硝酸中攪拌，均速定量滴加發(fā)煙硝酸反應(yīng)，冷卻得硝基物；(3)水解加Na
文檔編號(hào)C07C205/22GK1566074SQ0312929
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者董佩峰, 李斌, 白銀春, 左桂權(quán), 黃志一, 何子鑒 申請(qǐng)人:上海子能高科股份有限公司