背景技术
1-(氯甲基)-4-硝基苯又称对硝基氯化苄，是一种新型高附加值精细化工中间体，它的重要用途之一是合成界面转移剂,应用于非均相反应和手性合成的催化系统中。近年来出现了关于它在医药、酶生物催化剂、炭黑改性剂、防腐剂、表面活性剂、抗菌剂、杀虫剂等领域的应用研究报道。2000年初,外商开始到国内求购吨级的1-(氯甲基)-4-硝基苯产品,价格不菲,可见其下游应用已走出实验性研究,开始向商品化过渡。
关于1-(氯甲基)-4-硝基苯的合成,出现过两种方法。一种以对硝基甲苯和氯气为原料,在活性炭催化下加压合成,单程收率在60%左右;另一种为氯甲基化法,以硝基苯为起始原料合成氯甲基硝基甲苯和多氯甲基硝基甲苯。考虑到成本及工业化的可行性,本研究以对硝基甲苯和氯气为原料,在常压下直接氯化合成1-(氯甲基)-4-硝基苯,考察了催化剂种类、反应温度、溶剂配比等因素的影响，获得了比文献更好的结果;反应液经回收未反应的原料后结晶纯化,晶体含量在99.0%以上。
制备与提纯
1、氯化反应
按一定比例将对硝基甲苯、溶剂、催化剂加入带搅拌的四口瓶中,加热到一定温度后通入氯气进行反应,反应过程中有氯化氢气体放出,进入尾气吸收系统以水吸收成盐酸。反应时不断取样进行色谱分析,当对硝基亚苄基二氯达5%左右时停止反应。
2、结晶提纯
反应混合物经分离除去未反应的原料后,加热溶于一定量的无水乙醇溶剂中,冷却至25℃结晶,抽滤得1-(氯甲基)-4-硝基苯晶体。
结果
a.以对硝基甲苯和氯气为原料,在偶氮二异丁腈催化下合成对硝基氯化苄,反应温度160℃,物料与溶剂的摩尔比为1:0.6时,反应时间为3h,反应效果较好,此时1-(氯甲基)-4-硝基苯单程收率在65%以上。
b.将反应产物分离除去未反应的原料后,以无水乙醇为溶剂结晶纯化,物料与溶剂摩尔比为1:1.5时,可获得纯度高于99.0%的1-(氯甲基)-4-硝基苯产品,结晶收率达67%[1]。
参考文献
[1] 张跃,严生虎. 直接氯化法合成对硝基氯化苄[J]. 精细石油化工,2002(2):40-42. DOI:10.3969/j.issn.1003-9384.2002.02.015.