鄰硝基對氯苯酚的合成工藝研究

摘要: 本文作者在參考目前文獻的基礎上，通過考察不同的相轉(zhuǎn)移催化劑、堿濃度、攪拌速度等條件，以價格低廉、易得的對二氯苯為原料，經(jīng)硝化，常壓水解合成鄰硝基對氯苯酚，得到了較高的產(chǎn)率。并降低了對反應條件的要求，達到了工業(yè)化應用的要求。

關鍵詞: 鄰硝基對氯苯酚合成工藝四丁基溴化銨

鄰硝基對氯苯酚，由于其酚羥基比較穩(wěn)定的特點，已經(jīng)被廣泛應用于染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領域。鄰硝基對氯苯酚是合成氯唑沙宗(一種中樞松弛劑，臨床用于治療腰背痛，神經(jīng)痛，風濕性關節(jié)炎扭傷，以及脊椎疾病引起的肌肉痙攣、強直等病癥，總有效率達98.59%[1]-[2]，療效優(yōu)于布洛芬，是麥芬生的四倍[3])的重要中間體，對其產(chǎn)率的提高具有理論和實際意義。

鄰硝基對氯苯酚通常有以下幾種工藝方法:

在工藝二的基礎上，筆者提出工藝三，對催化劑進行變換，以四丁基溴化銨(TBAB)代替聚乙二醇200(PEG—200)，以對二氯苯為原料，經(jīng)硝化，常壓下水解制得鄰硝基對氯苯酚，縮短了反應步驟，節(jié)省了反應時間，在水解過程中取得了較滿意的效果。另外，采用常壓水解也降低了對反應容器的要求。

1.實驗部分

1.1試劑及儀器

試劑:對二氯苯(99.9%)，甲苯(C.P)，HNO3(C.P)，H2SO4(C.P)，氫氧化鉀(A.R)，碘化鉀(C.P)，四丁基溴化銨(A.R，簡稱TBAB)，聚乙二醇200(簡稱PEG-200)，聚乙二醇400(簡稱PEG-400)，四丁基溴化銨(A.R，簡稱TBAB)，十六烷基三甲基溴化銨(A.R，簡稱CTMAB)，芐基三乙基氯化銨(A.R)等。

儀器:JJ-1型電動攪拌器，DW-2型調(diào)溫電熱套，RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，HJ-6型磁力攪拌器，250nm薄層層析紫外燈，Shimadzu SPD-10A VP型液相色譜儀。

1.2鄰硝基對二氯苯的合成

在裝有電動攪拌器、溫度計、回流冷凝管的250ml四口瓶中，加入40ml濃硫酸，34ml冷的硝酸，加熱至58-60℃并保溫10min，而后分批加入66.0g對二氯苯(大約50min加完)，加完后維持58—65℃繼續(xù)反應，點板跟蹤檢測至無原料點(約5h)，反應結(jié)束。自然冷卻至室溫，有黃色固體析出，抽濾，濾餅分別用水、5%的NaOH溶液和水洗滌至中性，干燥，得固體產(chǎn)品77.9g，測其熔點為50—52℃，產(chǎn)率為98.1%，紅外譜圖分析與標準譜圖一致。

1.3鄰硝基對氯苯酚的合成

在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計的250ml的四口瓶中，加入濃度為30%的KOH溶液，而后加入10.0g的鄰硝基對二氯苯，加熱至回流保持10min，而后加入1.2g的TBAB相轉(zhuǎn)移催化劑，加熱回流，點板跟蹤檢測至無原料點(6—8h)，而后冷卻至15℃左右有固體析出，過濾出固體a;在濾液中先加入HCl有固體析出，抽濾得固體b。將固體a、b合并，并用一定濃度的KOH微熱溶解，得濾液，再加酸處理，得固體產(chǎn)品，干燥，稱重，即得產(chǎn)品。

2.結(jié)果與討論

2.1相轉(zhuǎn)移催化劑的選擇

從上表1中的結(jié)果可以看出，四丁基溴化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑的活性優(yōu)于其它催化劑，提高了反應的產(chǎn)率。

2.2堿濃度的選擇

鄰硝基對二氯苯的水解反應，屬于芳香環(huán)上的親核取代反應，由于硝基的定位效應親核試劑(OH-)進攻苯環(huán)上2位上的與鹵素相連的碳原子，該反應屬于SN2反應，所以堿的濃度對反應影響也是比較大的。從表2中的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當堿的濃度達到30%時，得到的效果最好。

2.3反應時間和攪拌速度

對于水解反應而言，其反應時間的考察要根據(jù)原料的反應情況而定，我們采用點板跟蹤檢測來決定反應終止與否。而其攪拌速度不宜過快或過慢，應以60—80轉(zhuǎn)/min為宜。

2.4壓力影響

在相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨存在的條件下，過高的壓力容易產(chǎn)生副反應，給反應的后處理帶來麻煩。

3.相轉(zhuǎn)移催化劑的優(yōu)點

由以上的實驗結(jié)果表明，采用以四丁基溴化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑，通過鄰硝基對二氯苯和氫氧化鉀的親核水解反應來制備鄰硝基對氯苯酚，具有反應條件溫和、時間短、產(chǎn)率高、污染小等優(yōu)點，是合成鄰硝基對氯苯酚的又一種行之有效的方法。

4.結(jié)語

利用清潔生產(chǎn)工藝路線合成鄰硝基對氯苯酚，產(chǎn)生的污水量及COD值大大降低，減輕了后續(xù)處理的負擔，合成收率比原工藝有所提高，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)保效益的統(tǒng)一。

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