微反应器中的苯硝化反应

探究了以苯硝化为代表的液-液非均相体系的过程工艺,并分析对比了选择性和转化率的变化状况。结果表明:在温度为40℃、流量为55.8 mL·min-1、停留时间10 s条件下,苯的转化率可达99.5%,产物选择性高达99.5%。与传统工艺相比大大减少反应时间,提高效率,为硝基苯安全生产工艺提供了新思路。     

苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物的硝化工艺

以苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(BTDO)为原料,合成了5-硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(5-NBTDO)、7-硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(7-NBTDO)。并在此基础上,分别以5-NBTDO或7-NBTDO为原料合成了5,7-二硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(DNBTDO)。用1H NMR,13C NMR,IR和MS表征了合成化合物的结构。考察了硝化体系、物料比(n(BTDO)∶n(NO-3))与反应温度对不同硝化产物产率的影响。理论预测了可能的硝化产物,并用高效液相色谱测定了产物收率。结果表明,确定合成3种物质的最佳工艺条件为:发烟硫酸/硝酸钾体系、n(BTDO)∶n(KNO3)=1∶2、反应温度为40℃,5-NBTDO产率为34.9%;硝硫混酸体系、n(BTDO)∶n(HNO3)=1∶3、温度为20℃,7-NBTDO产率为77.1%;发烟硫酸/硝酸体系、n(NBTDO)∶n(HNO3)=1∶8、温度95℃,DNBTDO产率可达90%。实验过程中BTDO作为原料一步法合成3种硝化产物的难易程度与理论预测结果相一致,7-NBTDO产率最高,5-NBTDO次之,DNBTDO最少。     

纳米固体酸的制备及2,4,N-三硝基苯胺基乙酸的合成

采用溶胶-凝胶法制备了新型的纳米固体超强酸催化剂TiO2/SO42-,并用酸碱滴定、XRD、TEM进行了表征。结果表明,所研制的TiO2/SO24-催化剂为晶态纳米粒子,分散性较好,平均粒径为27nm。以纳米固体酸TiO2/SO24-为催化剂,氯苯和氨基乙酸为原料直接合成了2,4,N-三硝基苯胺基乙酸(TNAA),收率为71.6%。最宜工艺条件:氯苯为0.2mol,催化剂为0.7g,氨基乙酸为0.07mol,硝酸为0.08mol,反应温度为45℃,反应时间为3h。催化剂焙烧温度600℃,催化剂重复使用8次仍保持较高活性。     

RDX直接硝解法的真空氧化结晶工艺

将真空氧化结晶工艺应用于直接硝解法制备RDX,有效解决了直接硝解法产生大量废酸的问题。用单因素法实验研究了最佳工艺条件。结果表明,最佳工艺条件为:以投入1 g乌洛托品计,氧化工序中,加入稀释水量3.51 g,最低激发温度49.4℃,加热温度60℃,稀释水量的加入速率0.12 g·s-1;真空结晶工序中,真空度为82 k Pa,初始蒸发温度85.0℃,搅拌速率650 r·min-1,产生废酸10.34 g。与传统氧化结晶工艺相比,该工艺稀释水量和废酸量分别减少24.9%和10.2%。     

超声微反应器内三硝基间苯三酚合成工艺研究

三硝基间苯三酚（TNPG）是重要的医药中间体,通常以间苯三酚（PG）为原料,在间歇反应釜中经硝化合成。该工艺存在反应时间长、能耗高、安全性差等问题,亟需开展新型连续合成工艺研究。在超声微反应器中开展了PG混酸硝化过程研究,通过引入超声解决微通道中高黏流体混合差和固体产物易造成通道堵塞的难题,实现TNPG连续合成并大幅缩短了反应时间。此外,基于对原料和产物的质谱等分析,初步探讨了反应路径和行为特征。在优化工艺条件下（PG浓度：1.0 mol/L;硝酸与PG摩尔比：4;反应温度：40℃;停留时间6~10 min）,TNPG收率可达80%,固体纯度大于98%。     

FOX-7合成过程中硝化反应的热危险性

利用全自动反应量热器(RC1e)测定了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)合成过程中的硝化反应热释放速率及传热系数、比热容。结果表明硝化反应加料过程中的平均放热速率约为80 W,保温反应过程中的平均放热速率约为40 W,物料放热量为375.22 kJ·mol-1,理论绝热温升为483.8 K。采用差示扫描量热法(DSC)和热重-微商热重(TG-DTG)法分析了中间体2-(二硝基亚甲基)-5,5-二硝基嘧啶-4,6-二酮的热稳定性,其分解分为两个阶段,起始分解温度为30℃,第一阶段分解峰温为67.01℃,放热量为201.2 J·g-1;第二阶段分解峰温为87.15℃,放热量为1046.6 J·g-1,表明中间体的热稳定性较差。     

N_2O_5/HNO_3硝化甲苯制备二硝基甲苯

以N2O5/HNO3代替硝硫混酸作硝化剂进行甲苯硝化。研究了反应温度、N2O5浓度、反应时间对硝化反应的影响。用气相色谱、红外光谱、质谱分析了甲苯的硝化产物。结果表明,硝化产物主要为二硝基甲苯(DNT)。获得的最佳硝化反应条件为:反应温度10℃、N2O5浓度3 mol·L-1、反应时间1 h。二硝基甲苯的产率100%。异构体2,4-DNT与2,6-DNT的摩尔比为4.44∶1。     

一锅法合成2,4,5-三硝基咪唑（英）

以4-硝基咪唑为原料,用HNO3/KI/AcO H作为硝化体系,通过一锅法制备了2,4,5-三硝基咪唑,用1H N M R,IR,M S以及元素分析对其结构进行了表征。优化了反应路线,结果表明,在反应时间4 h,反应温度为120℃,n(4-硝基咪唑)∶n(65%HN O3)∶n(AcO H)=1∶30∶30条件下,目标化合物产率高达80.6%。     

MCM-41分子筛催化苯硝化合成研究

以MCM-41(T)分子筛为催化剂,以硝酸作硝化试剂,运用正交试验法对合成工艺条件进行探索,筛选出最优合成条件,硝基苯的收率达83.6%。