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重点监控的危险工艺

魏刚编辑

应用化学工程系

重点监控的危险工艺

本章内容

6.1硝化技术概述

6.2硝化工艺危险特点

6.3典型的硝化工艺

6.4硝化过程重点监控工艺参数

6.5硝化工艺安全控制的基本要求

6.6硝化工艺宜采用的控制方式

6.7硝化反应工艺案例

6.8典型事故案例

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6.1硝化技术概述

硝化反应定义

硝化反应是指向有机化合物分子的C（或N、O）原子上引入-NO的

2

反应。通常硝基直接取代有机化合物中的某个H原子，或者有机分子中的

卤素、磺基、酰基、羧基等也可被硝基取代。

随着与H或被取代基相连接的原子不同，硝化包括：C-硝化、O-硝化、

N-硝化：

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6.1硝化技术概述

1、C-硝化反应

应用较多的是芳环上的硝化，以硝基取代芳环上的氢，形成芳香硝

基化合物。例如：

除了苯及其衍生物可以发生硝化反应外，其他芳环或芳杂环同样能

发生类似的硝化，活性亚甲基上也可以发生硝化反应。如丙二酸二乙酯的

硝化。

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6.1硝化技术概述

2、氧硝化反应

是指硝基与氧原子相联的硝化反应。硝基通常是与醇羟基的氧原子相

连接，形成硝酸酯类化合物。这种硝化反应的本质是无机含氧酸与有机醇

在酸性介质中进行的酯化反应。

如：硝化甘油的合成，

CH2OHCH2ONO2

CHOH+3HNO→CHONO+3HO

322

CH2OHCH2ONO2

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6.1硝化技术概述

3、N-硝化反应

即硝基与氮原子相连的硝化反应，如吗啉的硝化。

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6.1硝化技术概述

4、引入硝基的目的

（1）硝基转化：将硝基转化为其他基团，如还原为胺基（-NH2）

（2）利用硝基的特性，赋予产品某种特性。

如：制备烈性炸药、火药，如TNT（三硝基甲苯）、苦味酸（三硝基苯酚）、奥克托金

（HMX，）、黑索今（RDX）、硝甘（NG）等、CL—20（）；

制备染料，利用硝基的极性、加深染料的颜色；

制备农药，利用其毒性杀灭农作物病虫害；

制备医药，如硝化甘油、硝酸异山梨酯和新戊四硝酯具有心血管扩张作用；

（3）利用硝基的强吸电性，使芳环上其他取代基活化，易于发生亲核置换反应，硝基本

身作为离去基团，被其他亲核基团置换。

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6.1.1硝化反应机理

硝化反应的机理主要分为两种，

（1）对于脂肪族化合物的硝化一般是通过自由基历程来实现的，其具体反

映比较复杂，在不同体系中均有所不同，很难有可以总结的共性，故这里

不予列举。

（2）而对于芳香族化合物来说，其反应历程基本相同，是典型的亲