一种苯甲腈的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种苯甲腈的制备方法，将苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，其用量为苯甲酸体积的15～50％；通氨，然后进行反应；反应完毕后，苯甲腈粗品进行精馏提纯即得。本发明专利技术方法采用乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体作为溶剂和催化剂用于苯甲酸腈化制备苯甲腈的过程中，与现有工艺相比，原料易得，操作简单，催化剂制备简单，反应温度降低。

A preparation method of benzonitrile

The invention relates to a preparation method of benzonitrile, in which benzoic acid is added to the nitrification reactor and ethyl methyl imidazole phosphate dihydrogen ionic liquid is added, the dosage of which is 15-50% of the volume of benzoic acid; ammonia is passed through and reaction is carried out; after reaction, the crude benzonitrile product is purified by rectification. The method adopts ethyl methyl imidazole phosphate dihydrogen salt ionic liquid as solvent and catalyst in the process of preparing benzonitrile by nitrification of benzoic acid. Compared with the existing process, the raw material is easy to obtain, the operation is simple, the preparation of catalyst is simple, and the reaction temperature is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种苯甲腈的制备方法
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种苯甲腈的制备方法。
技术介绍
芳香腈是具有广泛用途的精细化工中间体，利用其氰基的化学活泼性，可合成一系列的农药、医药、染料、香料等，广泛应用于国民经济的各个领域。芳香腈传统的制备方法包括sandmeyer反应、卤代烃与氰化物直接氰化和芳香醛经醛肟脱水或气相催化氨化等，这些方法一般反应路线较长、工艺复杂、难分离纯化、污染严重，特别是原料较难得到或需使用较昂贵的试剂，因而生产成本较高，不适合工业化生产。现阶段，芳香腈生产采用的主要方法是芳香烃氨氧化技术，氨氧化法与传统方法相比，虽然具有原料价廉易得、反应路线短、产品易处理等优势，但依然存在着反应温度较高(410℃以上)，对催化剂制备要求很高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中芳香腈生产的问题，提供一种苯甲腈的制备方法，该工艺原料价廉易得、反应路线短、产品易处理，并且催化剂制备简单，反应温度低。离子液体具有很多优异的性质，很多离子液体具有溶剂和催化剂的双重功能，具有高的热稳定性，酸性离子液体，特别是布朗斯特酸性离子液体，由于具有绿色无污染，对无机和有机化合物均具有好的溶解性，酸性位点分别均匀，易于与产物进行分离等特点。本专利技术人使用乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体同时作为催化剂和溶剂，用于苯甲酸腈化制备苯甲腈的过程中。具体如下：一种苯甲腈的制备方法，包括如下步骤：(1)将苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，其用量为苯甲酸体积的15～50％；乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体的制备方法为：在冰浴并不断搅拌的条件下，将二乙基硫酸酯加入到等物质量的1-甲基咪唑中，继续搅拌待反应进行完全，得到乙基甲基咪唑基硫酸根离子液体；将得到的离子液体加入到含NaOH的乙醇溶液中，待完全反应后，过滤得到无色澄清溶液；然后往无色澄清溶液中加入磷酸，过滤后得无色透明溶液，蒸发，真空干燥得到乙基甲基咪唑磷酸二氢盐(2)通氨，然后进行反应；(3)反应完毕后，将苯甲腈粗品进行精馏提纯，即得。步骤(1)中，制备乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体：将1-甲基咪唑加入到三口瓶中，加入等摩尔的磷酸二乙酯，加完后继续搅拌2h，反应得到无色透明离子液体1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐；取两倍于1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐摩尔数的NaOH溶于乙醇中，逐滴加入到1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐乙醇溶液中，产生白色沉淀，过滤得到无色透明液体，在该液体中加入等摩尔的磷酸溶液，有少量固体产生，再次过滤得到液体；将上述液体蒸发除去水和醇，再真空干燥后得到产物乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体。步骤(2)中，反应温度为280～300℃，反应时间为30～60min。步骤(3)中，精馏提纯时，精馏塔釜温为230～280℃，塔顶温度为210～250℃，真空度为0.005～0.001MPa。通氨气，在开始10min内，氨气流量控制在5～10M3/小时，在10～40min内，氨气流量控制在1～5M3/小时，在40min后，氨气流量控制在1M3/小时有益效果：该工艺操作简单、原料价廉易得、反应路线短、产品易处理，并且催化剂制备简单，反应温度低。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明，但有必要指出以下实施例只用于对
技术实现思路
的进一步说明，并不构成对本专利技术保护范围的限制。实施例1制备乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体：将0.1mol1-甲基咪唑加入到三口瓶中，逐滴加入0.1mol磷酸二乙酯，加完后继续搅拌2h，反应得到无色透明离子液体1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐；取两倍于1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐摩尔数的NaOH溶于乙醇中，逐滴加入到1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐乙醇溶液中，产生白色沉淀，过滤得到无色透明液体，在该液体中加入等摩尔的磷酸溶液，有少量固体产生，再次过滤得到液体；将上述液体蒸发除去水和醇，再真空干燥后得到产物乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，收率97％；将50g苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体10mL，通氨，升温至300℃，保温反应40min，反应完毕后，苯甲腈粗品进行精馏提纯，精馏塔釜温为250℃，塔顶温度为230℃(真空度为0.001MPa)，收率为73％。实施例2制备乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体：将0.5mol1-甲基咪唑加入到三口瓶中，逐滴加入0.5mol磷酸二乙酯，加完后继续搅拌1.5h，反应得到无色透明离子液体1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐；取两倍于1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐摩尔数的NaOH溶于乙醇中，逐滴加入到1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐乙醇溶液中，产生白色沉淀，过滤得到无色透明液体，在该液体中加入等摩尔的磷酸溶液，有少量固体产生，再次过滤得到液体；将上述液体蒸发除去水和醇，再真空干燥后得到产物乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，收率98％；将100g苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体20mL，升温至340℃，保温反应80min，反应完毕后，苯甲腈粗品进行精馏提纯，精馏塔釜温为250℃，塔顶温度为230℃(真空度为0.002MPa)，收率为76％。实施例3制备乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体：将0.8mol1-甲基咪唑加入到三口瓶中，逐滴加入0.8mol磷酸二乙酯，加完后继续搅拌1.2h，反应得到无色透明离子液体1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐；取两倍于1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐摩尔数的NaOH溶于乙醇中，逐滴加入到1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸盐乙醇溶液中，产生白色沉淀，过滤得到无色透明液体，在该液体中加入等摩尔的磷酸溶液，有少量固体产生，再次过滤得到液体；将上述液体蒸发除去水和醇，再真空干燥后得到产物乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，收率94％；将100g苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体20mL，升温至280℃，保温反应30min，反应完毕后，苯甲腈粗品进行精馏提纯，精馏塔釜温为230℃，塔顶温度为210℃(真空度为0.005MPa)，收率为72％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯甲腈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，其用量为苯甲酸体积的15～50％；乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体的制备方法为：在冰浴并不断搅拌的条件下，将二乙基硫酸酯加入到等物质量的1‑甲基咪唑中，继续搅拌待反应进行完全，得到乙基甲基咪唑基硫酸根离子液体；将得到的离子液体加入到含NaOH的乙醇溶液中，待完全反应后，过滤得到无色澄清溶液；然后往无色澄清溶液中加入磷酸，过滤后得无色透明溶液，蒸发，真空干燥得到乙基甲基咪唑磷酸二氢盐；(2)通氨，然后进行反应；(3)反应完毕后，将苯甲腈粗品进行精馏提纯，即得苯甲腈。

【技术特征摘要】
1.一种苯甲腈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将苯甲酸加入到腈化反应器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体，其用量为苯甲酸体积的15～50％；乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体的制备方法为：在冰浴并不断搅拌的条件下，将二乙基硫酸酯加入到等物质量的1-甲基咪唑中，继续搅拌待反应进行完全，得到乙基甲基咪唑基硫酸根离子液体；将得到的离子液体加入到含NaOH的乙醇溶液中，待完全反应后，过滤得到无色澄清溶液；然后往无色澄清溶液中加入磷酸，过滤后得无色透明溶液，蒸发，真空干燥得到乙基甲基咪唑磷酸二氢盐；(2)通氨，然后进行反应；(3)反应完毕后，将苯甲腈粗品进行精馏提纯，即得苯甲腈。2.如权利要求1所述的苯甲腈的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，制备乙基甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海龙，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32