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綜述l芳香化合物連續硝化應用進展(二)

更新時間:2022-03-18      點擊次數:2286

綜述l芳香化合物連續硝化應用進展(二)

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康寧用“心”做反應

讓閱讀成為(wei) 習(xi) 慣,讓靈魂擁有溫度

 

編前語

上文我們(men) 通過多個(ge) 案例,介紹了應用微通道反應器實現一取代和二取代苯型芳香烴為(wei) 底物的硝化反應的研究進展。

 

在進入本文正文(即本篇綜述第二部分內(nei) 容)前,小編需要補充的是:在硝化等危化工藝連續化研究成果越來越多的現階段,如何將研究成果應用於(yu) 實際,實現硝化工藝的工業(ye) 化放大生產(chan) 更是行業(ye) 關(guan) 注的焦點。

 

米兰体育(中文)官网技術經過13年的工業(ye) 化應用研究與(yu) 推廣,在微通道反應器工業(ye) 化生產(chan) 領域的應用實現了突破性進展,已經擁有上百家工業(ye) 化用戶,累計安裝的年通量已超過80萬(wan) 噸。

 

康寧AFR多套工業(ye) 化硝化裝置始終保持24/7連續穩定安全運行。

 

 

江蘇中丹化工成功采用米兰体育(中文)官网連續硝化,顯著提升了關(guan) 鍵中間體(ti) 生產(chan) 的本質安全水平,裝置穩定運行一年多,得到了客戶和地方政府的高度認可。

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米兰体育(中文)官网技術和益豐(feng) 生化環保股份有限公司合作,打造了年通量萬(wan) 噸級全自動全連續微反應硝化生產(chan) 裝置。與(yu) 傳(chuan) 統工廠相比,其畝(mu) 均產(chan) 出提升了10倍,運行費用減低20%以上。

……

 

還有更多硝化、重氮化、氧化、加氫等工業(ye) 化項目成功實現並穩定運行,幫助客戶實現了巨大的經濟效益和社會(hui) 效益。

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接下來讓我們(men) 進入正文——

以多取代苯型芳香烴及其它苯型芳香烴為(wei) 底物的硝化反應

二硝基萘的連續化合成

倪偉(wei) 等[9]以萘和95%硝酸為(wei) 原料,在微通道反應器中研究了二硝基萘的連續化合成工藝(圖9),考察了硝酸濃度、反應溫度、反應物料比對反應的影響並進一步優(you) 化了反應條件。

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  • 結果:

    在最佳條件下單硝化產(chan) 物n(對硝基氯苯)∶n(鄰硝基氯苯)=1:0.56,與(yu) 釜式反應器相比,副產(chan) 物明顯減少,轉化率明顯提高,生產(chan) 能力提高了4個(ge) 數量級,並且可以實現工藝的連續化操作。

 

1-甲基-4,5-二硝基咪唑硝化合成

1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDN1)是一種性能良好的高能鈍感Explosive material具有高應用價(jia) 值的熔鑄Explosive material載體(ti) 。在傳(chuan) 統釜式反應器中進行N-甲基咪唑硝化反應時劇烈放熱,為(wei) 控製反應溫度需緩慢逐滴加料,反應時間長,產(chan) 物收率低。

 

劉陽藝紅等[10]在微通道反應器為(wei) 核心的反應體(ti) 係中進行了4,5-MDN1的合成研究(圖12),利用微通道反應器的高傳(chuan) 熱特性快速提高4,5-MDN1的收率。工業(ye) 生產(chan) 中,可通過增加微通道反應器數量來熱量,維持恒定的反應溫度,在減少混合酸用量的同時,顯著提高了提高產(chan) 量,具有廣闊的發展前景。

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1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸硝化反應

Panke等[11]采用微通道反應器對1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸進行了硝化反應研究(圖13)。微通道反應器優(you) 秀的傳(chuan) 熱性能性使反應溫度穩定在90℃,避免了100℃脫羧副反應的發生,硝化產(chan) 物是合成sildenafil 的重要中間體(ti) 。

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結語


  • 微通道反應器在芳香化合物的硝化反應中表現出了很大的優(you) 勢:選擇性高、安全性高、轉化率高、反應時間短、數增放大、可建立動力學模型等,使得芳香化合物的硝化由傳(chuan) 統的間歇式生產(chan) 轉為(wei) 連續化生產(chan) 成為(wei) 可能。

  • 盡管微通道反應器還存在一定的局限性,但隨著微化工技術的發展,微通道反應器會(hui) 更加安全化、智能化和連續化,其在芳香化合物的硝化反應中的應用會(hui) 越來越廣泛,硝化反應這類具有汙染大、放熱強、選擇性差的反應也將隨之得到優(you) 化。

參考文獻:

[1] 化學與(yu) 生物工程. 2021,38(02).

[9] 南京工業(ye) 大學學報 (自 然 科 學 版),2016,38(3):120-125

[10] 現代化工,2018,38(6):140-143.

[11] Synthesis, 2003(18): 2827-2830.