2,4,7－三硝基芴酮的制备方法

技术领域

本发明涉及一种芳香族有机化合物，具体是一种由芴酮制备2，4，7三硝基芴酮(TNF)的方法。

背景技术

2，4，7-三硝基芴酮作为重要的精细化学品中间体，被广泛应用于静电复印材料和发光材料等的制备中，其本身也是很好的光敏剂。目前，国内外有关报道2，4，7-三硝基芴酮的制备方法主要有以下几个方面：

E.0.Woolfolk  等(J.Am.Chem.Soc.，1947，69：1225-1227；J.Am.Chem.Soc.，1946，68：1727-1729)以芴酮为原料，发烟硝酸和浓硫酸的混合酸为硝化试剂，直接硝化制备得到2，4，7三硝基芴酮，产率75-78％。纯化过程要用到乙醇、冰醋酸等有机溶剂，操作复杂，成本高。1973年美国发明专利(US：3,721,713)公布的方法是以芴酮为原料，发烟硝酸和浓硫酸的混合酸为硝化试剂。在实施事例中给出的产率仅有64.5％，后处理过程中要用大量的85％的浓硫酸洗涤，90℃的热水重结晶，纯化过程复杂。国内报道的有关2，4，7-三硝基芴酮的制备方法(化学工程师，2006，10：7-8；塑料助剂，2007，1：33-36)，以芴酮为原料，发烟硝酸和浓硫酸的混合酸为硝化试剂。该制备方法产率低于80％，纯化过程采用水蒸气蒸馏，而且用冰醋酸进行重结晶，操作复杂。

显然，在上述的制备方法中，存在着产率低、成本高、产物分离纯化困难以及有机溶剂对环境带来污染等问题。

发明内容

为了克服上述制备方法的缺点，本发明目的在于提供一种产率高、成本低、工艺简单的2，4，7-三硝基芴酮的制备方法。

本发明提供的一种2，4，7-三硝基芴酮的制备方法，包括如下步骤：

(1)将芴酮和水按重量比1∶0.8-2.0加入到反应器中，搅拌，加热并滴加浓度为93-95％的硝酸和浓度为95-98％的硫酸的混合酸，原料的加入量按摩尔比计为芴酮∶硝酸∶硫酸＝1∶8-12∶6-10，控制体系温度为80℃至回流温度，反应时间为1-2h；

(2)加水猝灭反应，冷却，抽滤，滤饼用大量清水洗涤后用稀氢氧化钠溶液洗涤，再用水洗涤至滤液pH值为中性，干燥，得浅黄色固体2，4，7-三硝基芴酮，产率91.0-94.0％，纯度大于98％。

步骤(1)优选反应条件：芴酮和水的加入量按重量比为1∶1-1.5；芴酮∶硝酸∶硫酸的加入量按摩尔比计为1∶10-12∶7-9；控制体系温度为90℃至回流温度，反应时间为1.5-2h。

与现有技术相比，本发明操作简便，产物易分离纯化，产率高，成本低，整个制备过程不涉及任何有机溶剂，对环境污染小。