本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2,4,6-三硝基苯肼的合成方法。
背景技術(shù)：
2,4,6-三硝基苯肼為紅色結(jié)晶性粉末，熔點(diǎn)186℃，溶于無機(jī)酸稀溶液、熱醇、苯胺，微溶于水和醇。2,4,6-三硝基苯肼是一種重要的精細(xì)化工原料，是合成席夫堿的中間體，也是檢驗(yàn)和測(cè)定醛、酮和糖的重要試劑。
目前2,4,6-三硝基苯肼的合成方法通常是以2,4,6-三硝基氯苯和水合肼為原料，用乙醇作溶劑加熱回流反應(yīng)制得。該方法存在的問題和缺點(diǎn)是：（1）副反應(yīng)多，副反應(yīng)產(chǎn)物及雜質(zhì)多，后處理復(fù)雜；（2）將2,4,6-三硝基苯肼濾出后的濾液中含有大量的鹽酸肼，鹽酸肼須加堿中和以回收水合肼，這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生大量含鹽有機(jī)廢水，該廢水處理難度大、處理費(fèi)用高，易造成環(huán)境污染；（3）水合肼價(jià)格昂貴，反應(yīng)收率低（只有80%左右），生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種工藝簡單、收率高、廢棄物排放少、生產(chǎn)成本低、綠色環(huán)保的合成2,4,6-三硝基苯肼的新方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：以2,4,6-三硝基苯胺、丙酮連氮和水為原料，在一定溫度下反應(yīng)合成2,4,6-三硝基苯肼。在反應(yīng)過程中加入過量的丙酮連氮（既是反應(yīng)物也是溶劑）和水以使反應(yīng)體系中的對(duì)硝基苯胺反應(yīng)完全，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的丙酮和氨采用精餾裝置及氨回收裝置回收后可用于合成丙酮連氮，反應(yīng)結(jié)束后采用減壓蒸餾除去水和丙酮連氮，固體物質(zhì)經(jīng)洗滌、干燥后得到2,4,6-三硝基苯肼。
本發(fā)明方法具體的工藝步驟如下：將2,4,6-三硝基苯胺和丙酮連氮放入反應(yīng)釜中，開啟攪拌，加熱升溫至130℃，將水緩慢滴加到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為100℃～130℃，將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體引入精餾塔中，在塔頂溫度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨氣，進(jìn)入精餾塔的水蒸汽和丙酮連氮經(jīng)冷凝后流回反應(yīng)釜中繼續(xù)參與反應(yīng)；水滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)，當(dāng)精餾塔塔頂無氨氣放出后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)釜中的水和丙酮連氮用負(fù)壓全部蒸出，反應(yīng)釜內(nèi)的固體物質(zhì)用無水乙醇洗滌、干燥后得到2,4,6-三硝基苯肼成品。
上述步驟中，2,4,6-三硝基苯胺和丙酮連氮的摩爾比為1∶1.5～2，2,4,6-三硝基苯胺和水的摩爾比為1∶3～4。其反應(yīng)方程式如下：
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法工藝簡單，副反應(yīng)少，后處理簡單，產(chǎn)品雜質(zhì)少、純度高（含量在99%以上）；反應(yīng)過程不產(chǎn)生含鹽有機(jī)廢水，廢棄物排放少，幾乎無“三廢”產(chǎn)生，綠色環(huán)保；丙酮連氮成本低廉、易于合成，反應(yīng)收率高（以丙酮連氮計(jì)收率在90%以上），在反應(yīng)過程中副產(chǎn)回收的氨和丙酮是合成丙酮連氮的原料，可循環(huán)利用，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將2,4,6-三硝基苯胺228g、丙酮連氮168g放入帶攪拌、滴液漏斗、溫度計(jì)及精餾柱的四口燒瓶中，精餾柱的接收器上部接一導(dǎo)管以便吸收氨氣；開啟攪拌，將溶液加熱升溫至130℃，將水54ml緩慢滴加到四口燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為100℃～130℃，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)入精餾柱后，在柱頂溫度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨氣，進(jìn)入精餾柱的水蒸汽和丙酮連氮經(jīng)冷凝后流回?zé)恐欣^續(xù)參與反應(yīng)；水滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)，當(dāng)精餾柱接收器無氨氣放出后結(jié)束反應(yīng)，將燒瓶中的水和丙酮連氮用負(fù)壓全部蒸出，燒瓶內(nèi)的固體物質(zhì)用無水乙醇洗滌、干燥后得到2,4,6-三硝基苯肼234.7g。
實(shí)施例2
將2,4,6-三硝基苯胺228g、丙酮連氮196g放入帶攪拌、滴液漏斗、溫度計(jì)及精餾柱的四口燒瓶中，精餾柱的接收器上部接一導(dǎo)管以便吸收氨氣；開啟攪拌，將溶液加熱升溫至130℃，將水63ml緩慢滴加到四口燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為100℃～130℃，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)入精餾柱后，在柱頂溫度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨氣，進(jìn)入精餾柱的水蒸汽和丙酮連氮經(jīng)冷凝后流回?zé)恐欣^續(xù)參與反應(yīng)；水滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)，當(dāng)精餾柱接收器無氨氣放出后結(jié)束反應(yīng)，將燒瓶中的水和丙酮連氮用負(fù)壓全部蒸出，燒瓶內(nèi)的固體物質(zhì)用無水乙醇洗滌、干燥后得到2,4,6-三硝基苯肼235.5g。
實(shí)施例3
將2,4,6-三硝基苯胺228g、丙酮連氮224g放入帶攪拌、滴液漏斗、溫度計(jì)及精餾柱的四口燒瓶中，精餾柱的接收器上部接一導(dǎo)管以便吸收氨氣；開啟攪拌，將溶液加熱升溫至130℃，將水72ml緩慢滴加到四口燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為100℃～130℃，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)入精餾柱后，在柱頂溫度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨氣，進(jìn)入精餾柱的水蒸汽和丙酮連氮經(jīng)冷凝后流回?zé)恐欣^續(xù)參與反應(yīng)；水滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)，當(dāng)精餾柱接收器無氨氣放出后結(jié)束反應(yīng)，將燒瓶中的水和丙酮連氮用負(fù)壓全部蒸出，燒瓶內(nèi)的固體物質(zhì)用無水乙醇洗滌、干燥后得到2,4,6-三硝基苯肼236.2g。