對二氯苯催化硝化反應(yīng)研究.pdf

1、2,5-二氯硝基苯是一種重要的化工原料及醫(yī)藥中間體，可由對二氯苯通過混酸硝化反應(yīng)合成制取。對二氯苯硝化過程中需要濃硫酸做催化劑，而硝化反應(yīng)過程中有水產(chǎn)生從而使?jié)饬蛩岬靡韵♂?，?dǎo)致其失去催化活性，并且該反應(yīng)過程還將產(chǎn)生大量的廢酸，容易造成設(shè)備腐蝕以及環(huán)境污染。此外，該反應(yīng)放大以后不利反應(yīng)過程中的傳質(zhì)傳熱，導(dǎo)致反應(yīng)時間過長等諸多問題。
　　針對混酸硝化過程存在的一些問題，采用及時移除反應(yīng)產(chǎn)物水以防止?jié)饬蛩岽呋瘎┦Щ睿霉腆w酸催化劑替代

2、濃硫酸催化劑以及加入相轉(zhuǎn)移催化劑來提高反應(yīng)過程中傳質(zhì)效果等手段對該反應(yīng)過程進行改進或者強化以避免或者消除以上不利因素。為及時移除反應(yīng)產(chǎn)物水，首先通過對不同溶劑與水形成共沸物的沸點進行篩選，得出二氯乙烷為合適的溶劑，但二氯乙烷對硝化反應(yīng)的進行具有一定的抑制作用，因此該實驗結(jié)果未能實現(xiàn)預(yù)期效果:然后采用加入吸水劑以考察其對該硝化反應(yīng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入適當?shù)奈畡┛梢源龠M該硝化反應(yīng)的進行。此外，為實現(xiàn)濃硫酸催化劑的替代，對固體酸催化硝化制備

3、2，5-二氯硝基苯過程進行研究。通過多種固體酸催化劑（包括自制與商業(yè)固體酸催化劑）進行硝化反應(yīng)對反應(yīng)條件探索及實驗結(jié)果進行分析，得出采用共沉淀法以乙二醇為溶劑制得的復(fù)合型ZrO2-Fe2O3/SO42-固體酸催化劑具有較高的催化活性。與TiO2/SO42-及ZrO2/SO42-等固體酸催化劑相比，ZrO2-Fe2O3/SO42-的催化效果更好，通過XRD表征可以發(fā)現(xiàn)乙二醇為溶劑制得的ZrO2-Fe2O3/SO42-的四方晶型結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，

4、峰型較強;由BET表征結(jié)果可知在650℃得到的ZrO2/SO42-比表面積相對較大，但其活性相對ZrO2-Fe2O3/SO42-較低。為此，在固體酸硝化反應(yīng)的同時補加少量的硫酸，則可以大大的提高對二氯苯的轉(zhuǎn)化率。為提高硝化反應(yīng)過程的傳質(zhì)效果，本文進一步研究了相轉(zhuǎn)移催化劑對該硝化反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果表明加入適當?shù)南噢D(zhuǎn)移催化劑如三辛基甲基氯化銨(MATC)對該硝化反應(yīng)具有大的促進作用，可以有效的降低該硝化反應(yīng)所需酸的濃度，縮短反應(yīng)時間，提高