本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)提純2-叔戊基蒽醌的方法,涉及化工原料生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
雙氧水是一種重要的綠色環(huán)?;瘜W(xué)品,在醫(yī)療、民用、工業(yè)上都有很重要的用途。目前生產(chǎn)雙氧水的方法主要是蒽醌法,這種方法生產(chǎn)成本低廉,耗能少易于大規(guī)模生產(chǎn)。蒽醌法生產(chǎn)雙氧水主要以2-烷基蒽醌為主要載體,目前大多數(shù)公司使用2-乙基蒽醌,與2-乙基蒽醌相比較,2-叔戊基蒽醌有著明顯的優(yōu)勢(shì),兩者相比較,2-叔戊基蒽醌在工作液中的溶解度比2-乙基蒽醌要大,這就影響著后續(xù)的反應(yīng)速率,從而影響雙氧水的生產(chǎn)成本與收率。
2-叔戊基蒽醌的制備主要由2-(4’-叔戊基苯甲?;?苯甲酸通過發(fā)煙硫酸脫水而來,專利cn104262124通過將abb酸燒熔后加入到發(fā)煙硫酸中,這種方法操作簡(jiǎn)單,成本較低,但是戊基蒽醌的收率約70~80%,而且在脫水的過程中容易形成焦油類的炭化物雜質(zhì)影響戊基蒽醌的收率和純度。所以有必要開發(fā)一種新的方法或者改進(jìn)該方法來進(jìn)一步提高2-叔戊基蒽醌的產(chǎn)率、純度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)提純2-叔戊基蒽醌的方法,工藝簡(jiǎn)單,操作方便,副反應(yīng)發(fā)生率低,反應(yīng)條件溫和,原料轉(zhuǎn)化率高,2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品的收率高,產(chǎn)品純度大。本發(fā)明使用五氧化二磷和三氟乙酸來做脫水劑,對(duì)比發(fā)煙硫酸的用量,在保證反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的情況下用量減少,增加溶劑使反應(yīng)均勻,減少炭化量,增加吸附劑使2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品純度增大,吸附劑可循環(huán)使用,不會(huì)增加額外的成本。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明是將五氧化二磷與三氟乙酸混合加熱到一定溫度,將abb酸用溶劑溶解后滴加到混合相中,混合后在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液倒入冷水中,靜置分層,收集油層后加入一定量的吸附劑在一定溫度下吸附焦油類雜質(zhì),吸附后過濾,反應(yīng)液蒸餾結(jié)晶,得到高純度的2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品。具體包括如下步驟:
(1)將abb酸用溶劑溶解備用,
(2)將一定量的五氧化二磷和三氟乙酸投入到反應(yīng)釜中,加熱到一定的溫度;
(3)達(dá)到一定溫度后,將abb酸溶液滴入到混合相中,進(jìn)行保溫反應(yīng);
(4)保溫反應(yīng)完成后,將反應(yīng)液加入到冷水中,靜止分離出溶劑層;
(5)將吸附劑與溶劑層混合,保溫一定時(shí)間去除焦油類雜質(zhì);
(6)趁熱過濾,濾液蒸餾結(jié)晶得到純品2-叔戊基蒽醌;
(7)吸附劑回收焙燒,二次使用;
在上述技術(shù)方案中,采用的溶劑包括二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯等有機(jī)溶劑。
在上述技術(shù)方案中,溶劑用量為原料abb酸質(zhì)量的4-15倍,最優(yōu)的質(zhì)量配比7-12倍;
在上述技術(shù)方案中的五氧化二磷的用量為abb酸質(zhì)量的5%-15%,最優(yōu)百分比為8%-12%;三氟乙酸的用量為abb酸質(zhì)量的0.5-5倍,最優(yōu)配比為1.5-3倍;
在上述技術(shù)方案中的五氧化二磷與三氟乙酸的混合相溫度為70-140℃,最佳保溫溫度為90-120℃;
在上述技術(shù)方案中的滴加時(shí)間控制在0.5h以內(nèi),保溫時(shí)間為0.5-4h,最優(yōu)保溫時(shí)間為1.0-2.5h;
在上述技術(shù)方案中在保溫反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液倒入冷水中,冷水用量與溶解abb酸的溶劑質(zhì)量相同;
在上述技術(shù)方案中的吸附劑為400-600目的活性炭或硅膠;
在上述技術(shù)方案中的加入量為溶劑質(zhì)量1%-20%,最優(yōu)質(zhì)量百分比為5%-10%;保溫溫度30-70℃,最優(yōu)保溫溫度為50-60℃,保溫時(shí)間為0.5-3h,最優(yōu)保溫時(shí)間為0.5-1.5h;
在上述技術(shù)方案中的將吸附劑焙燒,焙燒溫度150-300℃,最佳溫度為200-250℃;焙燒時(shí)間為1-5h,最佳時(shí)間2-4h;
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種生產(chǎn)提純2-叔戊基蒽醌的方法,工藝簡(jiǎn)單,操作方便,生產(chǎn)成品低,產(chǎn)品收率大,產(chǎn)品純度大,該方法的關(guān)鍵步驟在于將abb酸溶解在溶劑中,使反應(yīng)均勻,操作簡(jiǎn)便,通過使用吸附劑提高產(chǎn)品純度,對(duì)后續(xù)制備雙氧水是極為有利的。
選用400-600目的活性炭或硅膠作為吸附劑,通過吸附劑本身的孔道可以吸附反應(yīng)產(chǎn)生的焦油類雜質(zhì),提高2-叔戊基蒽醌的純度,并且對(duì)2-叔戊基蒽醌的收率沒有影響,吸附劑使用后可經(jīng)溶劑洗滌后,焙燒打通孔道,進(jìn)行回收再利用,生產(chǎn)成本不會(huì)增加。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至90℃,稱取50gabb酸溶解于350g二氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到95℃,滴加abb酸的二氯乙烷溶液,滴加時(shí)間20min,滴加完畢,90℃保溫1.5小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到350g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層,收集溶劑層,加入17.5g活性炭,升溫至60℃保溫0.5h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品,總產(chǎn)率為85.5%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度98.7%,回收的活性炭用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,250℃干燥焙燒2h,得15g活性炭,回收使用。
實(shí)施例2
稱取6g五氧化二磷和125g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至90℃,稱取50gabb酸溶解于500g二氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到90℃,滴加abb酸的二氯乙烷溶液,滴加時(shí)間為30min,滴加完畢,90℃保溫1h小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到500g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層,收集溶劑層,在實(shí)施例一回收的活性炭中補(bǔ)加新的活性炭共50g吸附,升溫至60℃保溫1h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品產(chǎn)率為87.5%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度99.0%,回收的活性炭用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,干燥焙燒,得45g活性炭,回收使用。
實(shí)施例3
稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至105℃,稱取50gabb酸溶解于400g三氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到105℃,滴加abb酸的三氯乙烷溶液,滴加時(shí)間20min,滴加完畢,105℃保溫1小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到400g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層收集溶劑層,加入回收的活性炭32g,升溫至55℃保溫1.5h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品,總產(chǎn)率為89.5%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度98.9%,回收的活性炭用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,200℃干燥焙燒3h,得30g活性炭,回收使用。
實(shí)施例4
稱取4g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至110℃,稱取50gabb酸溶解于400g三氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到110℃,滴加abb酸的三氯乙烷溶液,滴加時(shí)間20min,滴加完畢,110℃保溫0.5小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到400g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層,收集溶劑層,加入回收的活性炭32g,升溫至55℃保溫1.5h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品,總產(chǎn)率為88.5%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度99.0%,回收的活性炭用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,200℃干燥焙燒4h,得30g活性炭,回收使用。
實(shí)施例5
稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至110℃,稱取50gabb酸溶解于500g三氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到110℃,滴加abb酸的三氯乙烷溶液,滴加時(shí)間30min,滴加完畢,110℃保溫1小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到500g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層,收集溶劑層,加入活性炭50g,升溫至60℃保溫1h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品,總產(chǎn)率為91.7%%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度99.5%,回收的活性炭用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,250℃干燥焙燒3,得30g活性炭,回收使用。
實(shí)施例6
稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至105℃,稱取50gabb酸溶解于400g三氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到95℃,滴加abb酸的三氯乙烷溶液,滴加時(shí)間20min,滴加完畢,105℃保溫0.5小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到400g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層,收集溶劑層,加入硅膠32g,升溫至60℃保溫1.5h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品,總產(chǎn)率為89.5%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度98.0%,回收的硅膠用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,300℃干燥焙燒4h,得30g硅膠,回收使用。
實(shí)施例7
稱取6g五氧化二磷和125g三氟乙酸加入反應(yīng)釜中升溫至105℃,稱取50gabb酸溶解于500g二氯乙烷中備用,當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到105℃,滴加abb酸的二氯乙烷溶液,滴加時(shí)間為30min,滴加完畢,105℃保溫1h小時(shí),保溫完畢自然冷卻,將反應(yīng)液加入到500g冷水中,攪拌0.5h后靜置分層,收集溶劑層,在硅膠50g吸附,升溫至60℃保溫1h,自然降溫,過濾反應(yīng)液后濾液蒸餾結(jié)晶得2-叔戊基蒽醌產(chǎn)品,總產(chǎn)率為87.0%,用液相色譜定量戊基蒽醌的純度98.7%,回收的硅膠用蒸餾出的二氯乙烷洗滌后,250℃干燥焙燒3h,得45g硅膠,回收使用。