高纯度对硝基苯酚的精制方法与流程

本发明涉及对硝基苯酚的精制纯化，具体涉及高纯度对硝基苯酚的精制方法。

背景技术：

1、对硝基苯酚(又称：4-硝基苯酚)，是一种含有一个硝基，并且这个硝基与羟基处在苯环相对位置上的一种酚类化合物。对硝基苯酚有两种结晶形态，α形态是无色针状晶体，在室温下不稳定，但在阳光照射下稳定；β形态是黄色针状晶体，在室温下稳定，在阳光照射下会逐渐变红。通常状态下的对硝基苯酚是这两种形态的混合物。对硝基苯酚22℃时的电离平衡常数(pka)为7.08，其溶液会呈现无色或金黄色，且化合物在溶液中电离得越多，溶液的黄色越明显常用作酸碱指示剂。对硝基苯酚是生产对乙酰氨基酚的中间产物，也是生产氨基苯乙醚的原料。

2、对硝基苯酚粗品的制备目前一般是采用对硝基氯苯进行碱水解后再采用盐酸或硫酸酸化的方式得到，如中国专利公告号为cn101759570b、cn100564350中提到的方法。目前报道的方法中，都是通过对氯硝基苯碱性水解得到酚钠，随后进行酸化从而得到工业级对硝基酚，由于酸化过程中反应不彻底，因此产品容易黑化，所得产品掺杂黑褐色油状物，性状较差，纯度较低。

3、虽然工业级对硝基苯酚可以经过重新溶解酸化从而使产品性状得到进一步提升，但纯度仍难以大于99％，且在溶解度实验中不合格，这主要是由于仍有一些未知杂质在其中。实验室中通常通过柱层析分离去除杂质，但是该方法难以进行大规模工业生产，难以满足现在生产和科研的需要。市场上的对硝基苯酚产品大多纯度为98％的分析纯，目前为止尚未有文献对获得高纯度硝基苯酚这一技术难点提出解决办法。因此需要开发新的适合大规模工业生产的高纯度硝基苯酚的精制方法。

技术实现思路

1、为了解决工业级对硝基苯酚纯度低且现有无有效方法获得高纯度对硝基苯酚，而提供高纯度对硝基苯酚的精制方法。本发明方法可以获得纯度高于99.0％的对硝基苯酚，纯度甚至可达到优级纯(gr，99.9％)产品的要求。

2、为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、高纯度对硝基苯酚的精制方法，包括如下步骤：

4、将对硝基苯酚粗品(工业级)依次进行加热酸化溶解、加热脱色处理，然后趁热过滤、冷却结晶得到结晶物；对所述结晶物采用醇类溶剂进行复溶，减压浓缩、干燥即得到纯度高于99wt％的对硝基苯酚。

5、进一步地，所述精制方法包括如下具体步骤：

6、(1)加热酸化溶解：将水加热至70℃以上后加入所述对硝基苯酚粗品，搅拌使其完全溶解，采用酸液调节体系ph值为1-3；

7、(2)加热脱色处理：在步骤(1)的体系中加入活性炭，继续加热至体系沸腾并在沸腾状态下保温至少10min；

8、(3)趁热过滤、冷却结晶：步骤(2)沸腾保温结束后趁热过滤，滤出活性炭与其他不溶杂质，收集滤液，冷却所述滤液至15℃以下产生结晶，过滤收集得到结晶物；

9、(4)复溶：对所述结晶物采用醇类溶剂进行复溶，过滤得到对硝基苯酚-乙醇溶液；

10、(5)减压浓缩、干燥：对所述硝基苯酚-乙醇溶液进行减压浓缩至其中乙醇全部蒸出，得到晶体，将所述晶体在低于50℃下进行低温干燥即得到纯度高于99wt％的对硝基苯酚。

11、更进一步地，所述对硝基苯酚粗品、所述水、所述醇类溶剂的质量比为1:(10-20):(1-5)；所述活性炭的用量是所述对硝基苯酚粗品重量的1-10％。

12、更优选地，所述对硝基苯酚粗品、所述水、所述醇类溶剂的质量比为1:(11-15):(3-4)；所述活性炭的用量是所述对硝基苯酚粗品重量的5-8％。

13、优选地，步骤(1)中所述酸液为浓盐酸溶液、稀硫酸溶液、醋酸溶液中的一种，所述浓盐酸溶液的质量浓度为36-38wt％，所述稀硫酸溶液的质量浓度为10-30wt％，所述醋酸溶液的质量浓度为10-30wt％；采用酸液调节体系ph值为1-2。更优选地，若采用浓盐酸溶液，则调节体系ph值为1-2，若采用稀硫酸溶液或醋酸溶液，则调节体系ph值为2。

14、优选地，步骤(2)中在沸腾状态下保温的时间为20-30min；步骤(3)中所述趁热过滤的温度为80±5℃，更优选地趁热过滤的温度为80℃。

15、优选地，步骤(4)中所述醇类溶剂为无水乙醇、无水甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或多种；更优选地所述醇类溶剂选用无水乙醇。选用低沸点溶剂。

16、优选地，步骤(5)中所述减压浓缩时的真空度保持小于0.09mpa、温度为70±5℃；所述低温干燥时每隔1h翻料一次，干燥温度为40±5℃、时间为5-6h；更优选地，步骤(5)中所述减压浓缩时的真空度保持小于0.09mpa、温度为70-75℃；所述低温干燥时每隔1h翻料一次，干燥温度为40-45℃、时间为5-6h。

17、有益技术效果：

18、本发明通过对对硝基苯酚粗品(工业级)依次经过加水加热酸化溶解、加热脱色处理、趁热过滤、冷却结晶、采用醇类溶剂进行复溶、减压浓缩、低温干燥后，开发出了纯度更高、杂质更少、性状更好的对硝基苯酚优级纯产品，产品纯度可高达99.9％；本发明通过将粗品在溶解酸化后进行脱色并通过后续一系列操作，可使得精制后的产品表观性状呈白色晶体，产品表观性更好，纯度更高，区别于市场上的青黑色、棕色或褐色晶体产品；同时以上过程中可通过回收水和醇进行重复利用；本发明方法原料易得，绿色环保，可操作性强。

技术特征：

1.高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，所述精制方法包括如下具体步骤：

3.根据权利要求2所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，所述对硝基苯酚粗品、所述水、所述醇类溶剂的质量比为1:(10-20):(1-5)；所述活性炭的用量是所述对硝基苯酚粗品重量的1-10％。

4.根据权利要求3所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，所述对硝基苯酚粗品、所述水、所述醇类溶剂的质量比为1:(11-15):(3-4)；所述活性炭的用量是所述对硝基苯酚粗品重量的5-8％。

5.根据权利要求2所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，步骤(1)中所述酸液为浓盐酸溶液、稀硫酸溶液、醋酸溶液中的一种，所述浓盐酸溶液的质量浓度为36-38wt％，所述稀硫酸溶液的质量浓度为10-30wt％，所述醋酸溶液的质量浓度为10-30wt％；采用酸液调节体系ph值为1-2。

6.根据权利要求2所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，步骤(2)中在沸腾状态下保温的时间为20-30min；步骤(3)中所述趁热过滤的温度为80±5℃。

7.根据权利要求2所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，步骤(4)中所述醇类溶剂为无水乙醇、无水甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的高纯度对硝基苯酚的精制方法，其特征在于，步骤(5)中所述减压浓缩时的真空度保持小于0.09mpa、温度为70±5℃；所述低温干燥时每隔1h翻料一次，干燥温度为40±5℃、时间为5-6h。

技术总结
本发明涉及对硝基苯酚的精制纯化技术领域，具体涉及高纯度对硝基苯酚的精制方法，包括如下步骤：将对硝基苯酚粗品依次进行加热酸化溶解、加热脱色处理，然后趁热过滤、冷却结晶得到结晶物；对所述结晶物采用醇类溶剂进行复溶、过滤，减压浓缩、干燥即得到纯度高于99wt％的对硝基苯酚；本发明开发出了纯度更高、杂质更少、性状更好的对硝基苯酚产品，产品纯度可高达99.9％，达到优级纯要求；本发明产品表观性状呈白色晶体，产品表观性更好，区别于市场上的青黑色、棕色或褐色晶体产品；本发明方法原料易得，绿色环保，可操作性强。

技术研发人员：周少方,吴从瑞,凌芳,张永吉
受保护的技术使用者：上海沃凯生物技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16