專利名稱：一種對苯二酚的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種化工產(chǎn)品的合成方法，具體地說，對苯二酚的合成方法。屬于藥物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對苯二酚是重要的化工產(chǎn)品，在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、橡膠等行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用。對苯二酚的合成方法如下
(I)R印pe法是在Ru、Rh催化劑下，溫度為100 300 "C、壓力為100 350 MPa的條件下，乙炔與一氧化碳反應(yīng)生成對苯二酚。該法工藝簡單，但所需催化劑價(jià)格昂貴且難以回收。(2)苯胺氧化法是在硫酸存在的酸性條件下，用二氧化錳或者重鉻酸鈉將苯胺氧化成為對苯醌；然后將對苯醌在酸性條件下，用鐵粉將其還原成為對苯二酚；經(jīng)過濾、結(jié)晶、脫色制得成品。該法成熟、易于控制，且產(chǎn)率較高，但生成大量錳鹽、鐵鹽和硫銨廢液等， 回收率低、污染環(huán)境、原料消耗大、生產(chǎn)設(shè)備費(fèi)用較高。(3)異丙苯過氧化法首先在酸性催化劑(磷酸硅藻土或AlCl3)存在下，由苯與丙烯進(jìn)行Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)合成二異丙苯，分離出對位異構(gòu)體、間位異構(gòu)體使其轉(zhuǎn)位為對位異構(gòu)體，把分出的對二異丙苯進(jìn)行過氧化反應(yīng)生成二異丙基過氧化物，然后再在酸性催化劑(如硫酸)存在下裂化為對苯二酚與丙酮，產(chǎn)物經(jīng)中和、萃取、離心分離、提純、真空干燥后得成品。以對二異丙苯計(jì)，對苯二酚收率為80 %左右。該法與苯胺法相比， 具有總成本低(比苯胺法約低30% )、污染小等優(yōu)點(diǎn)。但由于該方法副產(chǎn)物多，且成分復(fù)雜， 使得產(chǎn)物分離較困難。(3)雙酚A法是將苯酚與丙酮用濃鹽酸、&S04或離子交換樹脂催化反應(yīng)生成雙酚 A，再在堿性催化劑作用下，定量裂化成苯酚和異丙烯基苯酚，后者用過氧化氫氧化，即可得到對苯二酚和丙酮。反應(yīng)生成的苯酚和丙酮可循環(huán)使用。該工藝路線沒有三廢，收率高，因此經(jīng)濟(jì)效益較好，但設(shè)備要求高，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。(4)苯酚過氧化氫羥基化法是以苯酚為原料，在催化劑作用下，與過氧化氫反應(yīng)， 生成對苯二酚和鄰苯二酚。經(jīng)脫出水、高沸物、苯酚并分離出鄰苯二酚后，得到粗對苯二酚， 再經(jīng)溶解、脫色、重結(jié)晶制得對苯二酚產(chǎn)品。與苯胺法和二異丙苯法比較，苯酚羥基化法反應(yīng)過程及分離操作簡單，因此能耗較低，三廢污染少；此外，聯(lián)產(chǎn)的鄰苯二酚也是極為重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，是香蘭素、人造麝香及醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料的中間體，也可直接用作聚合抑制劑、抗氧劑等，這使得苯酚羥基化工藝倍受人們青睞。目前，國外大公司多采用該技術(shù)生產(chǎn)對苯二酚。在苯酚羥基化法中，研制與開發(fā)新型的催化劑一直是重要的研究內(nèi)容。法國 Rhone-Poulence公司開發(fā)了以HClO4為催化劑，H3PO4為助催化劑生產(chǎn)苯二酚的方法，并于1973年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。此方法采用高質(zhì)量分?jǐn)?shù)(70%)的雙氧水，苯酚轉(zhuǎn)化率為5 %，苯二酚選擇性為90%，產(chǎn)物中對苯二酚/鄰苯二酚比為1.5/0.8。由于反應(yīng)中使用了高氯酸、磷酸等，使得設(shè)備材料的費(fèi)用增大，后處理工藝復(fù)雜，環(huán)境污染較大。日本W(wǎng)x5公司以硫酸以及 60% H2SO4與甲基異丁基酮即時(shí)生成的酮過氧化物為催化劑進(jìn)行苯酚羥基化反應(yīng)，苯酚轉(zhuǎn)化率低于5%，苯二酚的選擇性可達(dá)90%，產(chǎn)物中對位異構(gòu)體與鄰位異構(gòu)體的比例為1.5/1。 意大利的Brichima公司用鐵鹽和鈷鹽的混合鹽為催化劑，采用60% 水溶液進(jìn)行羥基化反應(yīng)，苯酚的轉(zhuǎn)化率約為10%，苯二酚的選擇性約80%，產(chǎn)物中鄰位異構(gòu)體與對位異構(gòu)體的比為2/3。意大利Enichem公司以TS-I類分子篩為催化劑、以30% H2O2為氧化劑，生產(chǎn)對苯二酚及鄰苯二酚。但是該工藝復(fù)雜，反應(yīng)中消耗大量分子篩類催化劑，因此沒有被大規(guī)模推廣。英國Solvay Interox公司用Keggin結(jié)構(gòu)的鉬釩磷、鎢釩磷、鉬鎢磷等雜多酸鹽作催化劑，以乙腈為溶劑，從苯酚出發(fā)高選擇性地合成了對苯二酚或鄰苯二酚，苯酚轉(zhuǎn)化率為10 % 15 %。由于用乙腈作反應(yīng)介質(zhì)，反應(yīng)過程的毒害性較大，且苯酚/H2O2的摩爾比太低， H2O2的用量太大，此外，催化劑回收比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種對苯二酚的合成方法，工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)周期短，產(chǎn)物中對苯酚二酚的得率大于鄰苯二酚的得率。為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案 一種對苯二酚的合成方法，包括以下步驟
(1)、苯酚與氧氣催化氧化生成對苯二醌和鄰苯二醌的混合物，催化劑是銅鈉復(fù)配鹽; 反應(yīng)工程式如式(1)
權(quán)利要求
1.一種對苯二酚的合成方法，其特征在于包括以下步驟苯酚與氧氣催化氧化生成對苯二醌和鄰苯二醌的混合物，催化劑是銅鈉復(fù)配鹽；蒸出溶劑，剩余物中加水，經(jīng)蒸餾分離對苯二醌和鄰苯二醌；分離出的對苯二醌通過還原劑還原得到對苯二酚，過濾出對苯二酚粗重結(jié)晶得到對苯二酚晶體；過濾出對苯二酚或鄰苯二酚粗產(chǎn)品所得的母液濃縮得到硫酸銨化肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對苯二酚的合成方法，其特征在于步驟(1)中催化劑銅鈉復(fù)合鹽與苯酚的摩爾比為1:2至1 :20之間，反應(yīng)溫度是60-80 °C，反應(yīng)壓力是常壓，反應(yīng)時(shí)間是2-6小時(shí)，所用溶劑是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或者上述四種醇之中的兩種或三種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對苯二酚的合成方法，其特征在于步驟(2)中蒸餾分離步驟是根據(jù)水蒸汽蒸餾出的水溶液的顏色判定進(jìn)展，當(dāng)蒸餾出的水溶液由黃色逐漸變?yōu)闊o色時(shí)，停止蒸餾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對苯二酚的合成方法，其特征在于步驟(3)中，還原劑與對苯二醌的質(zhì)量比是1. 04 :1，所述的還原劑是煉鋼廢水處理過程中，提取了硫氰酸銨后的殘?jiān)?，該殘?jiān)闹饕瘜W(xué)成分是(NH4) 2&03和(NH4)2S04。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對苯二酚的合成方法，其特征在于包括以下步驟苯酚與氧氣催化氧化生成對苯二醌和鄰苯二醌的混合物，催化劑是銅鈉復(fù)配鹽；蒸出溶劑，剩余物中加水，經(jīng)蒸餾分離對苯二醌和鄰苯二醌；分離出的對苯二醌通過還原劑還原得到對苯二酚，過濾出對苯二酚粗重結(jié)晶得到對苯二酚晶體；過濾出對苯二酚或鄰苯二酚粗產(chǎn)品所得的母液濃縮得到硫酸銨化肥。工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)周期短，產(chǎn)物中對苯酚二酚的得率大于鄰苯二酚的得率。
文檔編號C07C39/08GK102351656SQ20111034128
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者張超智 申請人:南京信息工程大學(xué)