2-硝基-4,5-二苄氧基苯乙腈的制备方法

专利名称：2-硝基-4,5-二苄氧基苯乙腈的制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210477188.3

专利申请（专利权）人：浙江荣耀生物科技股份有限公司,华东理工大学
权利人地址：浙江省台州市化学原料药基地临海园区杜川南路30号

专利发明（设计）人：杨座国,陈建华,刘佳慧,陈仁尔,陈珂妮,余中宝,张娜

专利摘要：本发明公开了一种2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，属于化合物的合成技术领域，包括3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解过程、浓硝酸混合过程、预热过程、通过混合器混合过程、硝化反应过程、结晶过程、过滤烘干过程、乙酸溶液循环利用过程，本发明通过使用硝酸和乙酸在管式反应器中对3,4‑二苄氧基苯乙腈进行硝化反应，得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈，反应时间短，反应放热量小，工艺安全可控，本发明浓硝酸用量少，乙酸用量少，并可循环使用，分离提取产物过程简单，产品的纯度大于98.5%，收率大于93%，适于工业生产。

主权利要求：
1.一种2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
步骤A：3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解过程，在容器一（1）中加入乙酸，再向乙酸中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈，搅拌，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一，所述的3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸的质量比设置为1:
1‑1:5，搅拌时间设置为10‑40分钟；
步骤B：浓硝酸混合过程，在容器二（2）中加入乙酸，再向乙酸中缓慢加入浓硝酸，搅拌，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二，所述的浓硝酸和乙酸的体积比设置为1:1‑1:8，搅拌时间设置为10‑40分钟；
步骤C：预热过程，利用平流泵一（3）把容器一（1）中形成的混合物一通入到预热管一（5）中对混合物一进行加热，加热温度设置为20‑40℃；利用平流泵二（4）把容器二（2）中形成的混合物二通入到预热管二（6）中对混合物二进行加热，加热温度设置为20‑40℃；平流泵一（3）与平流泵二（4）中液体的流量比设置为10:1‑1:3；
步骤D：通过混合器混合过程，把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到混合器进料口一（7）和混合器进料口二（8），在混合器（9）中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三，所述的混合器（9）设置为T型混合器或Y型混合器；
步骤E：硝化反应过程，把经过T型混合器（9）充分混合后的混合物三从混合器出料口（10）通入到管式反应器进料口（11），再进入管式反应器（12），对管式反应器（12）进行加热，所述的加热方式设置为油浴加热，加热温度设定为50‑90℃，反应时间设置为6‑30分钟，使
3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈；其化学反应式为：；
步骤F：结晶过程，把从管式反应器出料口（13）收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三（14）中，静置，对容器三（14）降温，使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，结晶时温度设置为0‑25℃；
步骤G：过滤烘干过程，过滤步骤F中得到的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘箱内烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈，烘箱温度设置为70‑80℃；
步骤H：乙酸溶液循环利用过程，把经过步骤G过滤后的乙酸溶液，重新加入到步骤A和/或步骤B中的容器一（1）和/或容器二（2）中，作为原料参与反应。
2.根据权利要求1所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，所述的3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸的质量比设置为1:3‑1:4，搅拌时间设置为20‑
30分钟。
3.根据权利要求1所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤B中，所述的浓硝酸和乙酸的体积比设置为1:3‑1:5，搅拌时间设置为20‑40分钟。
4.根据权利要求1所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤C中，平流泵一（3）和平流泵二（4）中液体的流量比设置为7:1‑3:1。
5.根据权利要求1所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤E中，加热温度设定为60‑70℃，反应时间设置为8‑10分钟。
6.根据权利要求1所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤F中，结晶时温度设置为5‑15℃。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述的制备方法使用管式反应装置进行，所述的反应装置包括容器一（1）和容器二（2），容器一（1）通过平流泵一（3）与预热管一（5）连接，容器二（2）通过平流泵二（4）与预热管二（6）连接，所述的预热管一（5）与混合器进料口一（7）连接，预热管二（6）与混合器进料口二（8）连接，所述的混合器出料口（10）与管式反应器进料口（11）连接，所述的管式反应器（12）周围设置加热装置，所述的管式反应器出料口（13）与容器三（14）连接，在容器三（14）的周围设置冷却装置，所述的反应装置还包括烘干装置（15）。
8.根据权利要求7所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述的混合器（9）设置为T型混合器或Y型混合器。
9.根据权利要求7所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述的加热装置设置为油浴装置。
10.根据权利要求7所述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，其特征在于：所述的容器一（1）和容器二（2）分别设置为二个，容器一（1）和容器二（2）与平流泵一（3）和平流泵二（4）之间分别设置阀门一（16）和阀门二（17）。 说明书 : 2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法技术领域[0001] 本发明属于化合物的合成技术领域，具体涉及一种2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法。背景技术[0002] 传统染发剂中的苯胺类物质有一定毒性和刺激性，安全的新型染发剂成为染发行业迫切需要的产品。在染发剂的染色成分中，5,6‑二羟基吲哚是一种黑色素的中间体，可以作用于头发角蛋白的染色，由于其能通过生物方式转化成人体内本身含有的化学物质，具有极高的安全性。多年来，国内外研究者对5,6‑二羟基吲哚的合成进行了很多研究，其中，苯乙腈法是主要合成路线之一，即以3,4‑二甲氧基苯乙腈为原料，先合成2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈，再还原环合得到5,6‑二羟基吲哚。[0003] 苯乙腈法的合成路线中，以3,4‑二甲氧基苯乙腈为原料，通过四步反应：去甲基反应、羟基保护反应、硝化反应、还原环合反应得到5,6‑二羟基吲哚，其中，硝化反应工艺中存在一些难题，如反应收率低、后处理中分离提取步骤复杂、工业化生产成本高、硝化反应放热量累积带来的安全风险等问题。由于2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈在乙酸中有较大溶解度，即使反应选择性高，原料易于完全转化成目标产物，在分离溶剂、提取产物的过程中也会产生很多损失，导致现有技术下的收率不高。因此，需要优化合成方法、提高合成效率，使工艺可以进行生产放大化。[0004] 在现有技术中，河北工业大学的李效军等人（5,6‑二羟基吲哚的合成[J].染料与染色,2007,44(002):53‑55）设计实验探讨了硝化反应合成2‑硝基‑4,5二苄氧基苯乙腈的工艺条件中乙酸用量的影响，但优化后的条件下硝化的收率为86.9%，其收率较低。反应中使用的硝酸与原料的摩尔比远大于反应本征摩尔比，增加了物料成本和操作中反应放热不受控的风险。[0005] 申请号为87107372的中国发明专利公开了制备5,6‑二羟基吲哚及其3‑烷基衍生物和中间体化合物的方法，该方法中，以3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙醇、异丙醇的混合物为原料，通过浓硝酸或稀硝酸进行硝化反应，但反应结束后，需要先使用乙醇洗涤，再使用异丙醇洗涤，后处理过程繁琐，两次洗涤需要两个工艺装置，增加了设备和溶剂成本。[0006] 因此，怎样设计一种方法，使用3,4‑二苄氧基苯乙腈合成2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈，以达到缩短反应时间、使反应放热可控，减少处理过程繁琐，优化反应装置和工艺条件，减少生产成本，提高2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的收率，是急需解决的问题。发明内容[0007] 本发明的目的在于克服现有技术在利用3,4‑二苄氧基苯乙腈合成2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈生产过程中，处理过程繁琐，工艺条件复杂，生产成本高等技术问题，提供一种反应时间短、反应放热可控，反应装置和工艺条件简单，生产成本低，2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈收率高的一种2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法。[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述的方法包括以下步骤：[0009] 步骤A：3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解过程，在容器一中加入乙酸，再向乙酸中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈，搅拌，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一，所述的3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸的质量比设置为1:1‑1:5，搅拌时间设置为10‑40分钟；[0010] 步骤B：浓硝酸混合过程，在容器二中加入乙酸，再向乙酸中缓慢加入浓硝酸，搅拌，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二，所述的浓硝酸和乙酸的体积比设置为1:1‑1:8，搅拌时间设置为10‑40分钟；[0011] 步骤C：预热过程，利用平流泵一把容器一中形成的混合物一通入到预热管一中对混合物一进行加热，预热管一通过二甲基硅油进行油浴加热，预热管一加热温度设置为20‑40℃；利用平流泵二把容器二中形成的混合物二通入到预热管二中对混合物二进行加热，预热管二通过二甲基硅油进行油浴加热，预热管二加热温度设置为20‑40℃；平流泵一与平流泵二中液体的流量比设置为10:1‑1:3；[0012] 步骤D：通过混合器混合过程，把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到混合器的进料口一和进料口二，在混合器中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三，所述的混合器设置为T型混合器或Y型混合器；[0013] 步骤E：硝化反应过程，把经过T型混合器充分混合后的混合物三从混合器出料口通入到管式反应器的进料口，再进入管式反应器，对管式反应器进行加热，所述的加热方式设置为油浴加热，加热温度设定为50‑90℃，反应时间设置为6‑30分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈；[0014] 步骤F：结晶过程，把从管式反应器的出料口收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三中，静置，对容器三降温，使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，结晶时温度设置为0‑25℃；[0015] 步骤G：过滤烘干过程，过滤步骤F中得到的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘箱内烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈，烘箱温度设置为70‑80℃；[0016] 步骤H：乙酸溶液循环利用过程，把经过步骤G过滤后的乙酸溶液，重新加入到步骤A和/或步骤B中的容器一和/或容器二中，作为原料参与反应。[0017] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述步骤A中，所述的3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸的质量比设置为1:3‑1:4，搅拌时间设置为20‑30分钟。[0018] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述步骤B中，所述的浓硝酸和乙酸的体积比设置为1:3‑1:5，搅拌时间设置为20‑40分钟。[0019] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述步骤C中，平流泵一和平流泵二中液体的流量比设置为7:1‑3:1。[0020] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述步骤E中，加热温度设定为60‑70℃，反应时间设置为8‑10分钟。[0021] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述步骤F中，结晶时温度设置为5‑15℃。[0022] 为了实现本发明2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，本发明所述的制备方法应用管式反应装置进行，所述的反应装置包括容器一和容器二，容器一通过平流泵一与预热管一连接，容器二通过平流泵二与预热管二连接，所述的预热管一与混合器的进料口一连接，预热管二与混合器的进料口二连接，所述的混合器出料口与管式反应器的进料口连接，所述的管式反应器周围设置加热装置，所述的管式反应器的出料口与容器三连接，在容器三的周围设置冷却装置，所述的反应装置还包括烘干装置。[0023] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述的混合器设置为T型混合器或Y型混合器。[0024] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述的加热装置设置为油浴装置。[0025] 作为本发明的进一步改进措施，上述的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的制备方法，所述的容器一和容器二分别设置为二个，容器一和容器二与平流泵一和平流泵二之间分别设置阀门一和阀门二；通过设置二个容器一和容器二，这样当其中一个容器一和容器二通过平流泵一和平流泵二进行输送原料反应时，另一个容器一和容器二可以通过步骤A和步骤B进行原料混合，这样可以节约时间，提高生产效率。[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明的制备方法，反应时间短，可以提高生产效率，可以节约能源。[0027] 2、本发明利用管式反应器通过油浴加热，反应放热可控，避免使用传统釜式反应器进行硝化反应因放热不受控带来的风险，与已有文献资料及现有技术相比，虽然反应原料相同，但是减少了硝酸的用量，避免了有毒害风险的硝酸的大量使用，工艺安全可控。[0028] 3、本发明可以减少乙酸用量，并可以对乙酸进行循环利用，可以节约生产成本。[0029] 4、本发明可以减少无法从溶剂中完全提取出的产物的损失，可以提高收率，应用本发明所述的方法，其收率大于93%，适于工业生产。[0030] 5、本发明得到的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈产品，其纯大于98.5%，可以提高产品质量，符合生产的要求。附图说明[0031] 图1是本发明制备方法示意图。[0032] 图2是本发明反应装置结构示意图。[0033] 附图标号说明：1‑容器一，2‑容器二，3‑平流泵一，4‑平流泵二，5‑预热管一，6‑预热管二，7‑混合器进料口一，8‑混合器进料口二，9‑混合器，10‑混合器出料口，11‑管式反应器进料口，12‑管式反应器，13‑管式反应器出料口，14‑容器三，15‑烘干装置，16‑阀门一，17‑阀门二。具体实施方式[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0035] 相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。[0036] 实施例1：如图1、图2所示，在容器一1中加入255g乙酸，再向容器一1中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈63.8g，搅拌20分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一；在容器二2中加入38ml乙酸，再向容器二2中缓慢加入19ml浓硝酸，搅拌20分钟，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二。[0037] 利用平流泵一3把容器一1中形成的混合物一通入到预热管一5中对混合物一进行加热，平流泵一3的流量设置为24.28ml/min，加热温度设置为20℃；利用平流泵二4把容器二2中形成的混合物二通入到预热管二6中对混合物二进行加热，平流泵二4的流量设置为5.74ml/min，加热温度设置为20℃；把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到T型混合器进料口一7和T型混合器进料口二8，在T型混合器9中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三；把经过T型混合器9充分混合后的混合物三从T型混合器出料口10通入到管式反应器进料口11，再进入管式反应器12，对管式反应器12进行油浴加热，油浴温度设定为60℃，反应时间设置为10分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液，其化学反应式为：[0038][0039] 把从管式反应器出料口13收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三14中，静置，对容器三14降温，结晶时温度设置为5℃；使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，再过滤2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘干装置15内烘干，如放在烘箱内烘干，烘箱温度设置为70℃，将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品中残留的溶剂烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品69.2g，成品经液相色谱检测，纯度为98.7%。收率为95.4%。[0040] 把过滤后的乙酸溶液，重新回收，作为下一次反应的原料参与反应。[0041] 如图2所示，本发明所述的制备方法使用管式反应装置进行，反应装置包括容器一1和容器二2，容器一1通过平流泵一3与预热管一5连接，容器二2通过平流泵二4与预热管二6连接，预热管一5与混合器进料口一7连接，预热管二6与混合器进料口二8连接，混合器出料口10与管式反应器进料口11连接，混合器9设置为T型混合器，管式反应器12周围设置加热装置，加热装置设置为油浴装置，设置油浴装置，易于控制温度，管式反应器出料口13与容器三14连接，在容器三14的周围设置冷却装置，反应装置还包括烘干装置15，如使用烘箱，用于烘干残留的溶剂。[0042] 为了进一步提高生产效率，容器一1和容器二2分别设置为二个，容器一1和容器二2与平流泵一3和平流泵二4之间分别设置阀门一16和阀门二17，由于3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解过程和浓硝酸混合过程分别需要在在容器一1和容器二2中搅拌10‑40分钟，因此，在实际生产过程中，这了提高生产效率，当其中一个容器一1和容器二2通过平流泵一3和平流泵二4进行输送原料反应时，另一个容器一1和容器二2可以通过步骤A和步骤B进行原料混合，这样可以节约时间。[0043] 实施例2：把经过实施1所回收的乙酸作为原料参与反应。[0044] 将实施例1中2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈过滤后的乙酸回收，取回收的乙酸127g加入到容器一1中，再在容器一1中继续加入128g新的乙酸，再向容器一1缓慢加入63.8g3,4‑二苄氧基苯乙腈，搅拌20分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一。[0045] 其他方法与实施1均相同，把2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品烘干，得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品67.4g，成品经液相色谱检测，纯度为98.5%，收率为93.0%。[0046] 通过实施例2证明，在使用回收的乙酸作为生产原料的情况下，产品的纯度和收率仍然可以达到产品质量的要求，因此本发明生产过程可以对乙酸进行循环利用，可以节约生产成本。[0047] 实施例3：在容器一1中加入162g乙酸，再向容器一1中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈80.9g，搅拌20分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一；在容器二2中加入117ml乙酸，再向容器二2中缓慢加入29ml浓硝酸，搅拌20分钟，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二。[0048] 利用平流泵一3把容器一1中形成的混合物一通入到预热管一5中对混合物一进行加热，平流泵一3的流量设置为7.86ml/min，加热温度设置为20℃；利用平流泵二4把容器二2中形成的混合物二通入到预热管二6中对混合物二进行加热，平流泵二4的流量设置为7.14ml/min，加热温度设置为20℃；把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到T型混合器进料口一7和T型混合器进料口二8，在T型混合器9中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三；把经过T型混合器9充分混合后的混合物三从T型混合器出料口10通入到管式反应器进料口11，再进入管式反应器12，对管式反应器12进行油浴加热，油浴温度设定为70℃，反应时间设置为20分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液。[0049] 把从管式反应器出料口13收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三14中，静置，对容器三14降温，结晶时温度设置为10℃；使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，再过滤2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘箱内烘干，烘箱温度设置为80℃，将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品中残留的溶剂烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品86.6g，成品经液相色谱检测，纯度为98.9%，收率为94.2%。[0050] 把过滤后的乙酸溶液，重新回收，作为下一次反应的原料参与反应。[0051] 实施例4：在容器一1中加入209g乙酸，再向容器一1中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈69.7g，搅拌30分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一；在容器二2中加入78ml乙酸，再向容器二2中缓慢加入22ml浓硝酸，搅拌30分钟，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二。[0052] 利用平流泵一3把容器一1中形成的混合物一通入到预热管一5中对混合物一进行加热，平流泵一3的流量设置为6.65ml/min，加热温度设置为30℃；利用平流泵二4把容器二2中形成的混合物二通入到预热管二6中对混合物二进行加热，平流泵二4的流量设置为3.36ml/min，加热温度设置为30℃；把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到T型混合器进料口一7和T型混合器进料口二8，在T型混合器9中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三；把经过T型混合器9充分混合后的混合物三从T型混合器出料口10通入到管式反应器进料口11，再进入管式反应器12，对管式反应器12进行油浴加热，油浴温度设定为70℃，反应时间设置为30分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液。[0053] 把从管式反应器出料口13收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三14中，静置，对容器三14降温，结晶时温度设置为25℃；使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，再过滤2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘箱内烘干，烘箱温度设置为70℃，将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品中残留的溶剂烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品74.2g，成品经液相色谱检测，纯度为98.8%，收率为93.7%。[0054] 把过滤后的乙酸溶液，重新回收，作为下一次反应的原料参与反应。[0055] 实施例5：在容器一1中加入82g乙酸，再向容器一1中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈82.3g，搅拌40分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一；在容器二2中加入197ml乙酸，再向容器二2中缓慢加入25ml浓硝酸，搅拌40分钟，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二。[0056] 利用平流泵一3把容器一1中形成的混合物一通入到预热管一5中对混合物一进行加热，平流泵一3的流量设置为12.96ml/min，加热温度设置为40℃；利用平流泵二4把容器二2中形成的混合物二通入到预热管二6中对混合物二进行加热，平流泵二4的流量设置为37.04ml/min，加热温度设置为40℃；把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到T型混合器进料口一7和T型混合器进料口二8，在T型混合器9中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三；把经过T型混合器9充分混合后的混合物三从T型混合器出料口10通入到管式反应器进料口11，再进入管式反应器12，对管式反应器12进行油浴加热，油浴温度设定为90℃，反应时间设置为6分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液。[0057] 把从管式反应器出料口13收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三14中，静置，对容器三14降温，结晶时温度设置为0℃；使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，再过滤2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘箱内烘干，烘箱温度设置为70℃，将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品中残留的溶剂烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品88.4g，成品经液相色谱检测，纯度为98.4%，收率为94.5%。[0058] 把过滤后的乙酸溶液，重新回收，作为下一次反应的原料参与反应。[0059] 实施例6：在容器一1中加入286g乙酸，再向容器一1中缓慢加入3,4‑二苄氧基苯乙腈57.2g，搅拌10分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈和乙酸均匀混合，使3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解在乙酸中，形成混合物一；在容器二2中加入14ml乙酸，再向容器二2中缓慢加入14ml浓硝酸，搅拌10分钟，使浓硝酸和乙酸均匀混合，形成混合物二。[0060] 利用平流泵一3把容器一1中形成的混合物一通入到预热管一5中对混合物一进行加热，平流泵一3的流量设置为45.43ml/min，加热温度设置为20℃；利用平流泵二4把容器二2中形成的混合物二通入到预热管二6中对混合物二进行加热，平流泵二4的流量设置为4.58ml/min，加热温度设置为20℃；把经过预热的混合物一和混合物二分别通入到T型混合器进料口一7和T型混合器进料口二8，在T型混合器9中对混合物一和混合物二进行充分混合形成混合物三；把经过T型混合器9充分混合后的混合物三从T型混合器出料口10通入到管式反应器进料口11，再进入管式反应器12，对管式反应器12进行油浴加热，油浴温度设定为50℃，反应时间设置为6分钟，使3,4‑二苄氧基苯乙腈与浓硝酸和乙酸进行硝化反应，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液。[0061] 把从管式反应器出料口13收集的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈与乙酸的混合液通入到容器三14中，静置，对容器三14降温，结晶时温度设置为10℃；使乙酸中的2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈结晶析出，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，再过滤2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品，把过滤物放入到烘干装置15中烘干，如放在烘箱内烘干，烘箱温度设置为80℃，将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品中残留的溶剂烘干，得2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品61.9g，成品经液相色谱检测，纯度为98.6%，收率为95.2%。[0062] 把过滤后的乙酸溶液，重新回收，作为下一次反应的原料参与反应。[0063] 实施例7：本实施例作为实施例3的对比例，在产品原料相同的情况下，使用现有技术中的釜式反应器进行试验，使用本发明所述的的后处理方法，测试其产品的纯度和收率。[0064] 将80.9g3,4‑二苄氧基苯乙腈和162g乙酸依次加入500ml的烧瓶中，烧瓶装有滴液漏斗、冷凝器、搅拌器。将29ml浓硝酸和117ml乙酸混合均匀，加入滴液漏斗中。[0065] 油浴温度设定为70℃，搅拌，3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解后开始滴加浓硝酸和乙酸的混合液，以1d/s的速度缓慢滴加，以保证反应放热量可控，40分钟后反应结束，得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的混合液。[0066] 将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈混合液在10℃下降温静置，直到不再析出晶体，过滤得到产物2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品。将粗品中残留的溶剂烘干，得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品81.1g；成品经液相色谱检测，纯度为98.7%，收率为88.2%。[0067] 通过上述对比实施例可知，虽然本实施例与实施例3所使用的产品原料相同，但使用釜式反应器反应时间长，纯度底，收率较底，反应过程中升温明显，温度波动大。[0068] 实施例8：本实施例作为实施例3的对比例，在产品原料相同的情况下，使用现有技术中的釜式反应器进行试验，使用现有技术的后处理方法，测试其产品的纯度和收率。[0069] 将80.9g3,4‑二苄氧基苯乙腈、162g乙酸依次加入500ml的烧瓶中，烧瓶装有滴液漏斗、冷凝器、搅拌器。将29ml浓硝酸、117ml乙酸混合均匀，加入滴液漏斗中。[0070] 油浴温度设定为70℃，搅拌，3,4‑二苄氧基苯乙腈溶解后开始滴加浓硝酸和乙酸的混合液，以1d/s的速度缓慢滴加，以保证反应放热量可控，40分钟后反应结束，得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈的混合液。[0071] 降温至室温后，过滤，依次用乙酸、异丙醚洗涤，得到产物2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品；将2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈粗品中残留的溶剂烘干，得到2‑硝基‑4,5‑二苄氧基苯乙腈成品77.5g，成品经液相色谱检测，纯度为98.6%，收率为84.3%。[0072] 通过上述对比实施例可知，使用的产品原料相同，使用与现有技术的同样工艺条件下，并使用现有技术的后处理方法，这样工艺步骤复杂，洗涤次数多，收率低；而使用本发明的方法，减少了硝酸的用量，避免了有毒害风险的硝酸的大量使用，反应放热可控，工艺安全，适于工业生产。[0073] 上面结合附图对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本领域普通技术人员来说，还可以在不脱离本发明的前提下作若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

专利地区：浙江

专利申请日期：2022-05-03

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN114805126B