微通道反应器中3,4-二硝基吡唑合成工艺研究

发布时间：2017-12-18 05:25

本文关键词：微通道反应器中3,4-二硝基吡唑合成工艺研究

【摘要】：3,4-二硝基吡唑主要用于熔铸炸药载体,在常规釜式反应器中合成会存在安全生产、环境污染、选择性硝化等问题。为了解决这些问题,本文将微通道反应器引入到3,4-二硝基吡唑的合成反应中。以吡唑为原料,通过硝酸-乙酸酐体系硝化、热重排、硝硫混酸体系硝化3步反应来合成3,4-二硝基吡唑,经过红外光谱、质谱、核磁共振氢谱对合成产物进行了结构表征,确认为目标产物,总产率大于73%,纯度可达到98%以上。首先,在微反应器中,以吡唑为原料,在硝酸-乙酸酐体系进行硝化合成N-硝基吡唑,通过考察反应温度、吡唑与硝酸的摩尔比、硝酸与乙酸酐的体积比、停留时间对反应的影响,并进行正交试验确立最佳条件。试验结果表明:在55℃下,摩尔比(吡唑):(HNO3)=1:1.1,硝酸与乙酸酐的体积比为1:5.5,吡唑流速为0.1mL/min,此时N-硝基吡唑的收率达到了92.0%。接着以N-硝基吡唑为原料,通过热重排合成3-硝基吡唑,通过研究反应温度,反应时间,溶剂量对反应的影响,并进行正交试验确立最佳条件。试验结果表明:反应介质:苯甲腈,180℃下回流3.5h,收率达到了91.0%。最后在微反应器中,以3-硝基吡唑为原料,通过硝硫混酸体系合成3-硝基吡唑,通过研究反应温度,停留时间,溶剂量对反应的影响,并进行正交试验确立最佳条件。试验结果表明:在60℃下,在n(3-硝基吡唑):n(HNO3)=1:2,3-硝基吡唑的硫酸溶液流速为0.3mL/min,此时,3,4-二硝基吡唑的收率达到了87.5%。所得结果可为氮杂环化合物在微反应器中制备工艺的进一步优化奠定基础。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ560.6

【参考文献】

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