[发明专利]一种连续制备2-(2-硝基苯基)乙醇的方法

说明书

本发明公开了一种连续制备2‑(2‑硝基苯基)乙醇的方法，方法的步骤中含有：2‑硝基甲苯和甲醛在溶剂中、季铵碱的催化作用下在管式反应器中采用管式连续法发生亲核加成反应生成2‑(2‑硝基苯基)乙醇。它缩短了反应时间，减少了碱的用量，提高了反应选择性及收率，降低了能耗及三废产生量，具有良好的经济效益，符合节能减排的时代主题。

技术领域

本发明涉及一种连续制备2-(2-硝基苯基)乙醇的方法。

背景技术

目前，吲哚是极为重要的化工燃料，在医药、农药、燃料等领域有着极为广泛的应用，众多的原料药含有吲哚结构。目前吲哚的合成方法主要有两类：一是传统的费歇尔合成法，即以苯肼的盐与乙醛反应制得；二是采用邻硝基甲苯法，即通过邻硝基甲苯与甲醛反应生成2-(2-硝基苯基)乙醇，再经过还原、环化生成吲哚。由于第二种方法使用的原料2-硝基甲苯是甲苯硝化的副产物，成本更低，因而目前工业上主要采用的是第二种。

文献报道制备2-(2-硝基苯基)乙醇的方法很多，基本上是以邻硝基甲苯与甲醛或多聚甲醛为原料，在碱催化下，DMSO中进行反应，生成2-(2-硝基苯基)乙醇，其中一篇文献Synthetic Communications,2011,41(14),2044-2052中介绍到如下方法：以2-硝基甲苯与甲醛为原料，NaOH溶液为催化剂，在DMSO中进行反应。反应式如下式所示：

由于生成的产物还可以跟另一分子甲醛反应，从而生成副产物二取代物，作者详细研究了甲醛的用量、温度及碱的浓度，以获得在收率、选择性及经济性方面的平衡。得到的最佳条件为20％浓度的NaOH作为催化剂，NaOH使用量为2.5mol％，甲醛用量为0.4～0.5倍摩尔当量(与2-硝基甲苯相比)，在40～60℃之间得到最高的收率87％(以转化掉的2-硝基甲苯计)，当加大甲醛用量或者升温的时候，反应收率会显著降低，双取代杂质显著增加。该方法采用2-硝基甲苯大大过量的方式抑制副产物双取代物的生成，虽然可以得到较高的收率，但是也导致每次2-硝基甲苯的转化率＜50％，反应液经过精馏回收再投入下一次的反应，整个过程的装备效率低，且多次精馏能耗大，不符合当今社会节能环保的时代主题。该反应为放热反应，当规模变大时，换热效率降低，容易导致局部温度过高而生成更多的副产物，此外，由于NaOH催化了甲醛自身的Cannizzaro反应，生成甲酸和甲醇，甲酸会消耗NaOH导致系统pH值降低，进而逐渐失去催化作用，如果补加NaOH则会明显增加副产物的生成，这是造成系统效率低下的另一个原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种连续制备2-(2-硝基苯基)乙醇的方法，以提高其转化率和装备效率，降低能耗。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种连续制备2-(2-硝基苯基)乙醇的方法，方法的步骤中含有：

2-硝基甲苯和甲醛在溶剂中、季铵碱的催化作用下在管式反应器中采用管式连续法发生亲核加成反应生成2-(2-硝基苯基)乙醇，具体反应式如下：

进一步，所述溶剂为二甲基亚砜或环丁砜。

将2-硝基甲苯溶解于溶剂中，并加入季铵碱，形成溶液A；将甲醛溶解于溶剂中，形成溶液B；

将溶液A和溶液B泵入管式反应器中进行连续反应。

管式反应器提前浸泡于恒温水浴中。

进一步，为了在合理用量的季铵碱的前提下，增加其转化率，季铵碱为季铵盐的氢氧化物，用量为2-硝基甲苯的0.3mol％～1mol％。

进一步，季铵碱为四正丁基氢氧化铵、四正丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、苯基三甲基氢氧化铵、正十六烷基三乙基氢氧化铵、双正癸基二甲基氢氧化铵、正辛基正癸基二甲基氢氧化铵中的一种。