叔戊基蒽醌的应用和制备

2020/3/6 8:29:53

背景及概述[1]

双氧水是一种重要的绿色化学品,在有机合成、医药、环保等行业中均有十分重要的用途。目前,生产双氧水主要采用蒽醌法,即将烷基蒽醌溶于磷酸三辛酯-三甲苯的混合溶剂作为生产双氧水的工作液,然后经过氢化、氧化、萃取三个过程得到纯度较高的双氧水。其中,2-烷基蒽醌作为工作载体,参与反应的整个过程,实际生产中主要采用的有2-乙基蒽醌和叔戊基蒽醌。目前,国内各大生产厂家主要采用的是2-乙基蒽醌,但国外许多公司却采用2-叔戊基蒽醌,例如日本三菱沪川化学公司和比利时索尔维公司。两者相比,叔戊基蒽醌具有明显优势,主要是因为叔戊基蒽醌在混合溶剂中的溶解度远高于2-乙基蒽醌,这就直接影响单位体积工作液的氢化和氧化效率,从而影响到双氧水的生产成本。据文献报道,国内外生产叔戊基蒽醌主要由戊基苯与苯酐经过Friedel-Crafts酰化反应制得。国内生产叔戊基蒽醌的厂家有宜兴菲达化工厂、黎明化工科贸有限公司、河北沧州大化集团公司、河北新乐化工厂、吉林松江化工厂、无锡薛达化工厂、招远第二化工厂、北京化工厂等。但是,现有的生产技术和生产设备很难解决叔戊基蒽醌生产过程中的污染重、产量低、质量差、成本高等问题。所以,对叔戊基蒽醌的研究具有重要意义。

应用[1]

2-叔戊基蒽醌是生产过氧化氢必不可少的反应载体和催化剂,由于2-叔戊基蒽醌在过氧化氢生产中具有很高的稳定性,且工作液的相容性非常好,催化效能高,研究表明用2-叔戊基蒽醌代替2-乙基蒽醌可以提高过氧化氢的产率,因而倍受重视。国外巴斯夫、杜邦、埃托化学、东洋合成工业等相继采用2-戊基蒽醌生产过氧化氢。

制备[1-3]

叔戊基蒽醌的制备方法有以下几种:

方法1:一种生产2-(4′-叔戊基苯甲酰)苯甲酸的方法,其特征在于所述方法为:将2-(4′-叔戊基苯甲酰)苯甲酸烧融后投入20%发烟硫酸中进行两相混合,混合完成后反应。反应后将反应液缓慢倒入冷水中进行水解,缓慢搅拌冷却结晶,滤出黑色结晶颗粒后,加入碱液进行碱洗,缓慢搅拌冷却结晶,滤得青黄色粗产品颗粒。粗产品经蒸馏后得到精品叔戊基蒽醌。

方法2:将五氧化二磷与三氟乙酸混合加热到一定温度,将ABB酸用溶剂溶解后滴加到混合相中,混合后在一定温度下进行反应,反应结束后将反应液倒入冷水中,静置分层,收集油层后加入一定量的吸附剂在一定温度下吸附焦油类杂质,吸附后过滤,反应液蒸馏结晶,得到高纯度的叔戊基蒽醌产品。具体包括如下步骤:

(1)将ABB酸用溶剂溶解备用,

(2)将一定量的五氧化二磷和三氟乙酸投入到反应釜中,加热到一定的温度;

(3)达到一定温度后,将ABB酸溶液滴入到混合相中,进行保温反应;

(4)保温反应完成后,将反应液加入到冷水中,静止分离出溶剂层;

(5)将吸附剂与溶剂层混合,保温一定时间去除焦油类杂质;

(6)趁热过滤,滤液蒸馏结晶得到纯品叔戊基蒽醌;

(7)吸附剂回收焙烧,二次使用;

方法3:一种叔戊基蒽醌的分离提纯方法,被分离的物质为2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸与叔戊基蒽醌的混合物;提纯方法包括如下步骤:

a.加入溶剂溶解混合物,溶剂用量为混合物质量的1.0-10.0倍,过滤,得滤液;

b.向滤液中加入正己烷,正己烷的用量为滤液质量的0.5-5.0倍;

c.继续加入1%NaOH水溶液,用量为混合物中2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸质量的10-40倍,分离正己烷层和水层;

d.水层中继续加入正己烷,直至水层中2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸含量达到95%以上;

e.将步骤c和步骤d中得到的正己烷层蒸除溶剂,回收正己烷,干燥固体,得叔戊基蒽醌,纯度大于95%;

f.步骤d得到的水层用酸中和至pH=6-7,析出固体,过滤,干燥,重结晶,得2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸,纯度大于95%。

主要参考资料

[1] CN201410427921.6一种生产2-叔戊基蒽醌的方法

[2] CN201710506809.5一种2-叔戊基蒽醌制备与提纯的方法

[3] CN201610723156.1一种2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法

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