4-硝基甲苯-2-磺酸（别名：对硝基甲苯邻磺酸）是一种重要的染料中间体，CAS号：121-03-9。4-硝基甲苯-2-磺酸为白色至淡黄色板状结晶或粉末，易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿，可用于合成二苯乙烯系直接染料，作为生产DSD酸（4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸）的关键原料，用于制备荧光增白剂，用于制备其他硝基/氨基苯磺酸类衍生物。
制备方法
向500ml四口反应烧瓶中加入48.80g甲苯,0.30g催化定位剂SO42/ZrO2-TiO2，电动搅拌下,冷冻盐水冷却到-5~0℃左右,，缓慢滴加计量之98%浓硫酸,滴加时间控制在2~10小时内,加完后在-5℃保温2~10小时,直至反应完全。反应液由浑浊变成浅黄绿色透明液体。取样HPLC分析，OTS 81.09%，PTS 17.65%。将反应液加到适量冰水中,调节硫酸浓度为75%,搅拌,温度10~15℃,保温搅拌6小时,抽滤,得PTS滤饼(HPLC含量96.73%)。
将滤液小心转移到另一500ml四口反应瓶中,调节酸度为80%，冷冻盐水冷却到-5~0℃左右,缓慢滴加计量之63~68%硝酸,滴加时间控制在4~10小时内,加完后在-5℃保温2~10小时,直至反应完全(OTS≤0.7%)。反应结束后,将反应混合液缓缓加入到适量水中稀释,边加边搅拌。稀释完成后加热升温至80℃,溶液变清后冷却。15℃下保温6小时,抽滤,滤饼即为4-硝基甲苯-2-磺酸(HPLC含量98.87%,化学含量48.34%)。滤液酸度44.87%,可直接用来做后续DNS酸析工艺中的酸。滤饼重160.73g,收率67.50%(对甲苯计)[1]。
应用研究
专利CN202311615735.0公开了一种电化学还原4‑硝基甲苯‑2‑磺酸的方法。电化学还原在电解装置中进行，所述电解装置由电解槽、阴极电极、阳极电极和离子膜构成，所述离子膜将电解槽分隔为阳极槽和阴极槽，阴极槽中电解液为酸性、中性或碱性溶液，阳极槽中电解液为酸性或碱性溶液，将原料4‑硝基甲苯‑2‑磺酸投入阴极槽中，在阴极电极、阳极电极之间施加直流电进行电解，还原4‑硝基甲苯‑2‑磺酸生成产物4‑氨基甲苯‑2‑磺酸，同时阳极放出氧气。本发明还原4‑硝基甲苯‑2‑磺酸工艺简便，电解液可循环使用，反应过程绿色无污染，解决了4‑硝基甲苯‑2‑磺酸还原过程中产生“三废”、难以处理的问题，降低了生产成本，适合工业化[2]。
参考文献
[1] 上海合丽亚日化技术有限公司. 一种DSD酸的制备方法:CN201510176831.9[P]. 2016-11-23.
[2] 大连理工大学. 一种电化学还原4-硝基甲苯-2-磺酸的方法:CN202311615735.0[P]. 2024-02-20.