均苯三酚合成工艺研究

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均苯三酚是一种十分重要的有机中间体,主要用于医药、染料等方面。本论文以 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为原料,经氧化得到中间产物 2,4,6-三硝基苯甲酸(TNBA),再经还原、水解得到均苯三酚。选择 TNT 为原料合成均苯三酚具有特殊的目的。由于环保因素,TNT 在军工方面的应用被禁止,而我国 TNT 生产工艺成熟,年产量达十几万吨。本文把 TNT转化为均苯三酚能有效的利用 TNT 的整个生产线,避免该生产流程资源的浪费,同时为 TNT 的应用开拓新的领域。实验中采用了三种氧化剂对 TNT 进行氧化,分别为 Na2Cr2O7/H2SO4(98%)、KClO3/HNO3(68%)、KClO4/ H2SO4(98%)/ H3PO4(98%),并着重考查了后两种氧化剂作用下的工艺条件。以 KClO3/HNO3(68%)为氧化剂,成功的把 TNT 氧化为 TNBA。采用正交实验对该氧化工艺进行优化,得到最佳工艺条件为:TNT:KClO3:HNO3=1:3:13(物质的量之比),反应温度 7580℃,反应时间 1.5h。在最佳工艺条件下,TNBA 的得率可达 90%。以 KClO4/ H2SO4(98%)/ H3PO4(98%)为氧化剂,氧化 TNT 为 TNBA,得到了最佳工艺条件:TNT:KClO-4:H2SO4:H3PO4=1:4:12:3(物质的量之比),反应温度 70℃,反应时间为 1h。在最佳工艺条件下 TNBA 的得率为 94%。分别采用铁粉还原法和催化加氢还原法对 TNBA 进行还原。讨论了铁粉还原TNBA 的工艺条件,对催化加氢还原 TNBA 进行了初步探索。以 36%的盐酸为反应介质,将 TNBA 和铁粉混合逐次加料,利用正交实验对铁粉还原、水解工艺进行优化,得到的最优条件是:TNBA:Fe=1:15(物质的量之比),还原反应温度 75℃,水解 pH 值 1.01.5,N2保护下水解 24h。其中反应温度对均苯三酚得率的影响最大,其次是水解液的 pH 值、还原物料比,水解时间对反应的影响最小。在最佳工艺条件下均苯三酚的得率可达到 70%。在催化加氢方法中,以丙酮-水为溶剂,骨架镍为催化剂,压力恒定为0.5×106Pa,
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