一種2‑叔戊基蒽醌製備與提純的方法與流程

2023-10-11 18:43:09 2

本發明涉及一種生產提純2-叔戊基蒽醌的方法，涉及化工原料生產領域。

背景技術：

雙氧水是一種重要的綠色環保化學品，在醫療、民用、工業上都有很重要的用途。目前生產雙氧水的方法主要是蒽醌法，這種方法生產成本低廉，耗能少易於大規模生產。蒽醌法生產雙氧水主要以2-烷基蒽醌為主要載體，目前大多數公司使用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勢，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，這就影響著後續的反應速率，從而影響雙氧水的生產成本與收率。

2-叔戊基蒽醌的製備主要由2-(4』-叔戊基苯甲醯基)苯甲酸通過發煙硫酸脫水而來，專利cn104262124通過將abb酸燒熔後加入到發煙硫酸中，這種方法操作簡單，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影響戊基蒽醌的收率和純度。所以有必要開發一種新的方法或者改進該方法來進一步提高2-叔戊基蒽醌的產率、純度。

技術實現要素：

本發明涉及一種生產提純2-叔戊基蒽醌的方法，工藝簡單，操作方便，副反應發生率低，反應條件溫和，原料轉化率高，2-叔戊基蒽醌產品的收率高，產品純度大。本發明使用五氧化二磷和三氟乙酸來做脫水劑，對比發煙硫酸的用量，在保證反應轉化率的情況下用量減少，增加溶劑使反應均勻，減少炭化量，增加吸附劑使2-叔戊基蒽醌產品純度增大，吸附劑可循環使用，不會增加額外的成本。

本發明通過以下技術方案實現：

本發明是將五氧化二磷與三氟乙酸混合加熱到一定溫度，將abb酸用溶劑溶解後滴加到混合相中，混合後在一定溫度下進行反應，反應結束後將反應液倒入冷水中，靜置分層，收集油層後加入一定量的吸附劑在一定溫度下吸附焦油類雜質，吸附後過濾，反應液蒸餾結晶，得到高純度的2-叔戊基蒽醌產品。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釜中，加熱到一定的溫度；

(3)達到一定溫度後，將abb酸溶液滴入到混合相中，進行保溫反應；

(4)保溫反應完成後，將反應液加入到冷水中，靜止分離出溶劑層；

(5)將吸附劑與溶劑層混合，保溫一定時間去除焦油類雜質；

(6)趁熱過濾，濾液蒸餾結晶得到純品2-叔戊基蒽醌；

(7)吸附劑回收焙燒，二次使用；

在上述技術方案中，採用的溶劑包括二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯等有機溶劑。

在上述技術方案中，溶劑用量為原料abb酸質量的4-15倍，最優的質量配比7-12倍；

在上述技術方案中的五氧化二磷的用量為abb酸質量的5％-15％，最優百分比為8％-12％；三氟乙酸的用量為abb酸質量的0.5-5倍，最優配比為1.5-3倍；

在上述技術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℃；

在上述技術方案中的滴加時間控制在0.5h以內，保溫時間為0.5-4h，最優保溫時間為1.0-2.5h；

在上述技術方案中在保溫反應結束後將反應液倒入冷水中，冷水用量與溶解abb酸的溶劑質量相同；

在上述技術方案中的吸附劑為400-600目的活性炭或矽膠；

在上述技術方案中的加入量為溶劑質量1％-20％，最優質量百分比為5％-10％；保溫溫度30-70℃，最優保溫溫度為50-60℃，保溫時間為0.5-3h，最優保溫時間為0.5-1.5h；

在上述技術方案中的將吸附劑焙燒，焙燒溫度150-300℃，最佳溫度為200-250℃；焙燒時間為1-5h，最佳時間2-4h；

本發明設計了一種生產提純2-叔戊基蒽醌的方法，工藝簡單，操作方便，生產成品低，產品收率大，產品純度大，該方法的關鍵步驟在於將abb酸溶解在溶劑中，使反應均勻，操作簡便，通過使用吸附劑提高產品純度，對後續製備雙氧水是極為有利的。

選用400-600目的活性炭或矽膠作為吸附劑，通過吸附劑本身的孔道可以吸附反應產生的焦油類雜質，提高2-叔戊基蒽醌的純度，並且對2-叔戊基蒽醌的收率沒有影響，吸附劑使用後可經溶劑洗滌後，焙燒打通孔道，進行回收再利用，生產成本不會增加。

具體實施方式

以下結合實施實例對本發明做進一步的說明。

實施例1

稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應釜中升溫至90℃，稱取50gabb酸溶解於350g二氯乙烷中備用，當釜內溫度達到95℃，滴加abb酸的二氯乙烷溶液，滴加時間20min，滴加完畢，90℃保溫1.5小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到350g冷水中，攪拌0.5h後靜置分層，收集溶劑層，加入17.5g活性炭，升溫至60℃保溫0.5h，自然降溫，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品，總產率為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後，250℃乾燥焙燒2h，得15g活性炭，回收使用。

實施例2

稱取6g五氧化二磷和125g三氟乙酸加入反應釜中升溫至90℃，稱取50gabb酸溶解於500g二氯乙烷中備用，當釜內溫度達到90℃，滴加abb酸的二氯乙烷溶液，滴加時間為30min，滴加完畢，90℃保溫1h小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到500g冷水中，攪拌0.5h後靜置分層，收集溶劑層，在實施例一回收的活性炭中補加新的活性炭共50g吸附，升溫至60℃保溫1h，自然降溫，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品產率為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後，乾燥焙燒，得45g活性炭，回收使用。

實施例3

稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應釜中升溫至105℃，稱取50gabb酸溶解於400g三氯乙烷中備用，當釜內溫度達到105℃，滴加abb酸的三氯乙烷溶液，滴加時間20min，滴加完畢，105℃保溫1小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到400g冷水中，攪拌0.5h後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，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品，總產率為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後，200℃乾燥焙燒3h，得30g活性炭，回收使用。

實施例4

稱取4g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應釜中升溫至110℃，稱取50gabb酸溶解於400g三氯乙烷中備用，當釜內溫度達到110℃，滴加abb酸的三氯乙烷溶液，滴加時間20min，滴加完畢，110℃保溫0.5小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到400g冷水中，攪拌0.5h後靜置分層，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，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品，總產率為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後，200℃乾燥焙燒4h，得30g活性炭，回收使用。

實施例5

稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應釜中升溫至110℃，稱取50gabb酸溶解於500g三氯乙烷中備用，當釜內溫度達到110℃，滴加abb酸的三氯乙烷溶液，滴加時間30min，滴加完畢，110℃保溫1小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到500g冷水中，攪拌0.5h後靜置分層，收集溶劑層，加入活性炭50g，升溫至60℃保溫1h，自然降溫，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品，總產率為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後，250℃乾燥焙燒3，得30g活性炭，回收使用。

實施例6

稱取5g五氧化二磷和100g三氟乙酸加入反應釜中升溫至105℃，稱取50gabb酸溶解於400g三氯乙烷中備用，當釜內溫度達到95℃，滴加abb酸的三氯乙烷溶液，滴加時間20min，滴加完畢，105℃保溫0.5小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到400g冷水中，攪拌0.5h後靜置分層，收集溶劑層，加入矽膠32g，升溫至60℃保溫1.5h，自然降溫，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品，總產率為89.5％，用液相色譜定量戊基蒽醌的純度98.0％，回收的矽膠用蒸餾出的二氯乙烷洗滌後，300℃乾燥焙燒4h，得30g矽膠，回收使用。

實施例7

稱取6g五氧化二磷和125g三氟乙酸加入反應釜中升溫至105℃，稱取50gabb酸溶解於500g二氯乙烷中備用，當釜內溫度達到105℃，滴加abb酸的二氯乙烷溶液，滴加時間為30min，滴加完畢，105℃保溫1h小時，保溫完畢自然冷卻，將反應液加入到500g冷水中，攪拌0.5h後靜置分層，收集溶劑層，在矽膠50g吸附，升溫至60℃保溫1h，自然降溫，過濾反應液後濾液蒸餾結晶得2-叔戊基蒽醌產品，總產率為87.0％，用液相色譜定量戊基蒽醌的純度98.7％，回收的矽膠用蒸餾出的二氯乙烷洗滌後，250℃乾燥焙燒3h，得45g矽膠，回收使用。