芳香酮

综述 l 芳香化合物连续硝化应用进展（一）康宁用“心"做反应让阅读成为习惯，让灵魂拥有温度芳香化合物的硝化是常用的生产工艺，目前化工领域普遍采用的硝化方法是以混合酸作硝化剂、在釜式反应器中进行间歇式反应，在生产的各个环节都存在着资源、环境、安全、能源等问题。微通道反应器相对于釜式反应器拥有持液量少，换热效率高，传质效率好，过程可控等诸多优势，能有效解决硝化反应中的传质，换热，安全性等问题。随着微化工技术的发展，越来越多地被用于芳香化合物的硝化反应。小编将分两部分向读者介绍微通道反应器在芳香化合物硝化反应中应用进展的综述[1]，希望可以对您有所启发和帮助。微通道反应器在以苯型芳香烃为底物的硝化反应中的应用1以一取代苯型芳香烃为底物的硝化反应氯苯的硝化氯苯的硝化为快速强放热反应，在传统釜式反应器中，反应液搅拌不均匀、反应放出的热量无法及时导出、反应温度不能精确控制，导致副反应发生，不能保障生产安全。微通道反应器具有良好的传热、传质能力，可以有效解决上述问题。余武斌等[2]利用微通道反应器研究了反应温度、原料配比、体积流速等主要因素对氯苯硝化（图1）的选择性、转化率的影响。结果：在最佳条件下单硝化产物n（对硝基氯苯）∶n（邻硝基氯苯）＝1：0.56，与釜式反应器相比，副产物明显减少，转化率明显提高，生产能力提高了4个数量级，并且可以实现工艺的连续化操作苯甲醇硝化合成邻硝基C7H6O和间硝基C7H6O硝基C7H6O是许多精细化学品的重要中间体。Russo等[3]采用微通道反应器在高温和强酸条件下，由苯甲醇合成邻硝基C7H6O和间硝基C7H6O（图2）；并将动力学模型应用在该工艺开发过程，通过优化反应条件来提高反应选择性。结果：在最佳条件下反应温度提高到68℃，邻硝基C7H6O和间硝基C7H6O的收率分别提高到42%和96%，这是传统釜式反应器不可能达到的，该方法为硝基C7H6O的工业化生产提供了一个很好的选择。三氟甲氧基苯的硝化4-（三氟甲氧基）硝基苯（NFBM）是三氟甲氧基苯胺的原料，是农药、药品和液晶材料的中间体。在用混合酸硝化三氟甲氧基苯的反应（图3）中， Wen等[4]应用微通道反应器进行工艺开发，基于其优异的传热性能和低滞留率，提出了一个准均相反应动力学模型，用于研究三氟甲氧基苯连续硝化的动力学和传质特性；并应用动力学模型对高硫酸强度下的反应进行了预测。结果：实验收率与模型预测值吻合较好。表明在未来的数字化生产中，微通道反应器有着广阔的发展前景。2以二取代苯型芳香烃为底物的硝化反应3-氟三氟甲苯硝化Chen等[5]在连续流微通道反应器中，以3-氟三氟甲苯为反应物、混合酸为硝化剂合成了5-氟-2-硝基三氟甲苯（图４）；通过建立传热平衡模型来探索反应条件。结果：在最佳条件下的收率可达96.4%。该方法具有工艺安全性高、合成过程中杂质可控等优点，对促进未来微通道反应器在工业上的应用具有重要意义。连续安全合成邻硝基对叔丁基苯酚邻硝基对叔丁基苯酚是一种重要的有机化工中间体和化工原料。传统工艺是以对叔丁基苯酚为原料，在搪瓷反应釜中与稀硝酸进行硝化反应得到。该工艺反应剧烈放热，反应时间长，生产安全性较差。尚朝辉等[6]针对上述问题开发了一种在微通道反应器中连续安全合成邻硝基对叔丁基苯酚的方法（图5），通过加热柱塞泵实现对叔丁基苯酚的连续进料，在微通道反应器中实现对叔丁基苯酚和高浓度硝酸连续快速硝化。结果：在最佳条件下，对叔丁基苯酚的转化率达到98.7%，邻硝基对叔丁基苯酚的收率达到79.9%。在提高反应选择性的同时也提高了反应安全性。选择性快速硝化1-甲基-4-（甲基磺酰基）苯1-甲基-4-（甲基磺酰基）-2-硝基苯是合成除草剂甲基磺草酮的重要原料。Yu等[7]采用微通道反应器选择性快速硝化1-甲基-4-（甲基磺酰基）苯（图6）。结果：反应收率达到98%，反应时间缩短至5s，副产物显著减少，硝化产物质量显著提高。而且还减少了硫酸用量，降低了资源消耗。该方法适用于类似化合物的合成，有利于实现 工业规模生产。微通道反应器中进行乙酰基愈创木酚硝化5-硝基愈创木酚的钠盐是新型植物生长调节剂的主要成分，可提高农作物的质量和产量。Zhang等[8]以硝酸－乙酸为硝化剂，在微通道反应器中进行乙酰基愈创木酚硝化反应（图7），并建立了动力学模型，优化了反应条件。结果：在最佳条件下，5-硝基愈创木酚的收率达到90.7%，与传统釜式反应器相比，微通道反应器具有收率高、选择性高、反应时间短、硝酸用量少等优点。该方法为乙酰基愈创木酚的硝化策略奠定了基础。参考文献：[1] 化学与生物工程. 2021,38(02)[2] 精细化工，2010（1）:97-100．[3] Chemical Enginering Journal, 2019, 377: 120346.[4] Reaction Chemistry &Enginering, 2018, 3(3): 379-387.[5] Journal of Flow Chemistry, 2020, 10(1): 207-218.[6] 南京工业大学学报(自然科学版)，2019，41(5): 613-619.[7] Organic Proces Research & Development, 2016, 20(2): 199-203.[8] Journal of Flow Chemistry, 2016, 6(4): 309-314.下期预告将继续介绍多取代苯型芳香烃及其它苯型芳香烃为底物的硝化反应研究进展。如果您想要了解更多硝化应用案例，欢迎您直接留言

8月16日，上海市质监局曝光13批次不合格休闲服装，其中，一款“班尼路”女装牛仔长裤检出可分解芳香胺染料，质量问题严重。（本次检测工作由上海市质量监督检验技术研究院纤维检验所在赛默飞 Trace1300-ISQ 系列 GCMS 上完成。） 芳香胺（Aromatic amine）是指具有一个芳香性取代基的胺--即-NH2、-NH-或含氮基团连接到一个芳香烃上。可以吸入、食入或透过皮肤吸收而致中毒，其中，β-萘胺与联苯胺是引致恶性肿瘤的物质。可分解致癌芳香胺染料是指由可致癌芳香胺合成的染料。可分解致癌芳香胺染料既不溶于水，又无色无味，从纺织品外观上无法分辨是否含有该类物质，只有通过专业技术检测手段（气相色谱-质谱联用仪）才能发现，而且无法消除。这类染料在与人的皮肤接触后，可能引发多种恶性疾病。因此，我国强制性标准《国家纺织产品基本安全技术规范》中要求所有纺织品禁用此类染料，相关产品中不应检出该类物质。2011年更新了偶氮的检测标准 GB/T 17592-2011，将原来23种增加到24种，且限量值为不大于20 mg/Kg。在该标准中GC-MS法为定性方法，HPLC 为定量方法，意味着前处理完成的样品既需要 GC-MS 分析，也需要采用 HPLC 分析。标准中采用的定容溶剂为甲醇，方便 HPLC 的后续分析检测。但甲醇溶剂对 GC-MS 方法中使用的弱极性色谱柱有一定影响，会产生较大的柱流失，影响色谱柱的寿命。本方案采用程序升温进样口（PTV）-气质联用法对纺织品中26种芳香胺进行分析检测。实验过程中使用PTV对进样溶剂进行放空，减少溶剂对色谱柱的影响，同时也减少样品前处理过程，且达到更好的实验结果。 仪器Thermo Scientific™ GC-MS 气质联用仪, 包括:-AS1310 自动进样器-TRACE 1310 气相色谱，配PTV程序升温进样口-ISQ LT 单四极杆质谱Thermo Scientific™ Chromeleon7.2 SR5 数据处理系统 样品前处理（参考GB/T 17592-2011）GC/MS条件分析柱：TG-5MS AMINE（ 30m×0.25mm×1.0μm，P/N：26097-2960）PTV 进样口：Large Volume 模式进样；不分流时间为1min； PTV 恒流模式，流速1.0mL/min，吹扫流量：20 mL/min 升温程序：50℃（0.05min）-14.5 ℃/s-80℃（0.1min）-5 ℃/s-300℃（1min）进样体积：1μL 柱温箱升温程序：50℃（1min）-10 ℃/min-300℃（10min）传输线温度：300℃，离子源温度：300℃EI mode，Full Scan模式采集，扫描范围：m/z 50-350分析结果：本应用方案采用赛默飞 ISQ GC-MS 系统，配合 PTV 程序升温进样口分析纺织品中的26种芳香胺。具有如下特点：1. 可以减少溶剂的转换的步骤，可以直接用PTV进行溶剂放空，减少极性溶剂对弱极性色谱柱的影响。2. PTV 进样口歧视效应小，对高沸点化合物能获得更好的灵敏度。3. 赛默飞 TG-5MS AMINE 柱对芳香胺具有良好的峰型，适合于含氮化合物的检测。4. 具有灵敏度高、线性好、重复性好等特点。

今年欧盟食品饲料快速预警系统(RASFF)第23周通报显示，近日欧盟成员国通报我国4批次塑料厨具初级芳香胺迁出量超标，本次通报国家为塞浦路斯。　　按照欧盟(EU)No 284/2011号法规规定，塑料厨具中迁移出的初级芳香胺浓度不得高于0.01mg/kg，然而受通报的我国4批次塑料厨具中初级芳香胺的迁出量均超标。　　据了解，塑料厨具中初级芳香胺超标的主要原因为，一是塑料原料中使用了某些含有偶氮染料组分的色粉等物质，在一定条件下分解形成各种芳香胺物质，这一现象特别在深色塑料制品中较容易出现 二是塑料原料生产过程中使用了一些含有芳香胺基团的物质或助剂，在受热等条件下可能释放出芳香胺 此外，塑料合成过程中使用的某些交联剂和扩链剂等在一定条件下也可释放出芳香胺物质。　　近期欧盟相关通报如下：日期通报号产品类型通报类型通报基础通报国家来源通报原因分销国家/地区采取措施/分销状况04/06/20122012.0761食品接触材料信息通告市场官方控制塞浦路斯中国来自中国的塑料抹刀中有初级芳香胺(苯胺: 113 4,4'-丙二醛: 13.9 µ g/l)迁出 塞浦路斯从顾客召回/分配到通告国受限04/06/20122012.0763食品接触材料信息通告市场官方控制塞浦路斯中国来自中国的塑料厨房勺子中有初级芳香胺(苯胺: (aniline: 88 4,4'-丙二醛: 4916 µ g/l)迁出塞浦路斯从顾客召回/分配到通告国受限04/06/20122012.0764食品接触材料信息通告市场官方控制塞浦路斯中国来自中国的意大利厨房工具，塑料黑勺子中有初级芳香胺(苯胺: 195 µ g/l)迁出塞浦路斯从顾客召回/分配到通告国受限04/06/20122012.0761食品接触材料信息通告市场官方控制塞浦路斯中国来自中国的塑料抹刀中有初级芳香胺(苯胺: 113 4,4'-丙二醛: 13.9 µ g/l)迁出 塞浦路斯从顾客召回/分配到通告国受限