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2，2’，4，4’，6，6’-六硝基二苯基乙烯的合成工艺改进

作　者: 张慧敏
导　师: 陆明
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 三硝基甲苯 氧化偶联 六硝基茋 三硝基苄氯 六硝基联苄
分类号: TQ246.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 26次
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内容摘要


2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯,它的简称是六硝基茋,代号HNS,是一种高能耐热炸药。本论文为了提高现有工艺生产HNS的得率,分别针对一步和两步反应制备六硝基茋的方法研究了影响反应产率的因素。使用单因素控制法,确定了制备六硝基茋的最佳工艺条件。次氯酸钠溶液氧化TNT一步反应生成HNS的反应最佳工艺条件为：溶剂使用乙酸乙酯/甲醇且用量分别为2.28mL/mmolTNT和1.14mL/mmolTNT,反应温度为15℃,时间2h,反应体系pH值保持在10-10.5之间,次氯酸钠溶液有效氯含量为6%且pH调节为11.5,n(NaClO):n(TNT)=1.2:1,反应粗产率为49.3%。氯化亚铜催化氧化TNT生成HNS的反应最佳工艺条件为：溶剂DMSO用量为3.4mL/mmolTNT,催化剂氯化亚铜用量为0.1mol/molTNT,反应温度50℃,反应时间5h,使用氢氧化钠调节碱度使体系pH保持在11,反应粗产率为48.2%。通过中间体HNBB两步反应合成HNS。次氯酸钠氧化TNT生成HNBB的反应最佳工艺条件为：溶剂乙酸乙酯/甲醇用量分别为0.25mL/mmolTNT和1.25mL/mmolTNT,反应温度50℃,持续时间1h,次氯酸钠溶液有效氯含量为5%且pH调节为13.45,n(NaC10):n(TNT)=0.53:1,滴加时间1mmin,反应产率为80.2%；TEMPO/FeCl2催化HNBB脱氢制备HNS的反应最佳工艺条件为：溶剂二甲亚砜的用量为4.5mL/mmolHNBB,反应温度55℃,持续时间8h,复合催化剂TEMPO/FeCl2中TEMPO的摩尔比例为40%,反应产率为80.6%。通过中间体TNBC1两步反应合成HNS。TNT发生氯代反应的最佳工艺条件为：溶剂四氢呋喃/甲醇用量分别为2.28mL/mmolTNT和1.14mL/mmolTNT,反应初始温度为0℃,次氯酸钠溶液有效氯含量为5%且pH为13, n(NaClO):n(TNT)= 1.4:1,反应产率为86.1%；TNBC1与碱反应生成HNS的反应最佳工艺条件为：溶剂二氯甲烷的使用量为3.5mL/mmolTNBCl,相转移催化剂三乙基苄基氯化铵的使用当量为0.1mol/molTNBCl,反应温度25℃,反应时间2h,使用氢氧化钠调节反应体系的pH使之保持在11,反应产率为78.6%。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-17
  1.1 HNS的性质与应用  9-11
  1.2 HNS合成方法研究进展  11-15
  1.3 本课题的意义和主要研究内容  15-17
2 以次氯酸钠为氧化剂氧化TNT合成HNS  17-27
  2.1 主要试剂与仪器  17
  2.2 实验步骤  17-18
  2.3 工艺优化  18-24
    2.3.1 反应溶剂的选择  18-19
    2.3.2 反应温度和时间对产率的影响  19-20
    2.3.3 次氯酸钠溶液有效氯及用量对产率的影响  20-22
    2.3.4 次氯酸钠溶液的碱度对产率的影响  22
    2.3.5 反应体系pH值对产率的影响  22-24
  2.4 机理探讨  24-26
  2.5 小结  26-27
3 以卤化亚铜为催化剂催化氧化TNT合成HNS  27-34
  3.1 主要试剂与仪器  27
  3.2 实验步骤  27-28
  3.3 工艺优化  28-33
    3.3.1 反应溶剂的选择  28-29
    3.3.2 过渡金属盐催化剂的选择与用量  29-30
    3.3.3 反应温度和时间对产率的影响  30-31
    3.3.4 使用各类碱调节反应体系pH值对产率的影响  31-33
  3.4 小结  33-34
4 通过中间体HNBB两步反应合成HNS  34-50
  4.1 HNBB的合成  34-42
    4.1.1 主要试剂与仪器  34
    4.1.2 实验步骤  34-35
    4.1.3 工艺优化  35-41
    4.1.4 机理探讨  41-42
    4.1.5 小结  42
  4.2 加入新型催化剂使用氧气氧化HNBB制备HNS  42-50
    4.2.1 主要试剂与仪器  42-43
    4.2.2 实验步骤  43
    4.2.3 工艺优化  43-48
    4.2.4 机理探讨  48-49
    4.2.5 小结  49-50
5 通过中间体TNBCL两步反应合成HNS  50-62
  5.1 TNBCL的合成  50-56
    5.1.1 主要试剂与仪器  50
    5.1.2 实验步骤  50-51
    5.1.3 工艺优化  51-55
    5.1.4 机理探讨  55-56
    5.1.5 小结  56
  5.2 由TNBCL制备HNS  56-62
    5.2.1 主要试剂与仪器  56-57
    5.2.2 实验步骤  57
    5.2.3 工艺优化  57-60
    5.2.4 机理探讨  60-61
    5.2.5 小结  61-62
6 结论  62-64
  6.1 结论  62-63
  6.2 本论文的创新点  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-70
附录A 表征图谱  70-72

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 芳香族化合物的生产 > 芳香族含氮化合物 > 芳香族硝基化合物
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