一种1,4-萘二羧酸的制备方法技术

本发明专利技术属于有机合成技术领域，提供了一种1,4‑萘二羧酸的制备方法。本发明专利技术以1‑甲基‑4‑萘乙酮为起始原料，直接通过氧气氧化制备得到1,4‑萘二羧酸，制备步骤简单，容易操作；本发明专利技术提供的制备方法解决了原材料供应的问题，且1‑甲基‑4‑萘乙酮的价格比1‑甲基‑4‑萘甲酸每吨低5万元，1,4‑萘二羧酸总体成本可下降4万元，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种1,4-萘二羧酸的制备方法
本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种1,4-萘二羧酸的制备方法。
技术介绍
1,4-萘二羧酸在化工生产中具有较广泛的应用，具体可用作染料、塑料加工助剂的中间体，或用于生产荧光增白剂、染料中间体等。现有技术中以1-甲基-4-萘甲酸为起始原料制备1,4-萘二羧酸，而1-甲基-4-萘甲酸是由1-甲基-4-萘乙酮与次氯酸钠反应得来，反应过程中会有副产品氯仿产生，并有大量含盐废水产生，随着环保要求越来越严格，环保费用增加，使得1-甲基-4-萘甲酸采购价格越来越高，并且目前市场上已经难以买到1-甲基-4-萘甲酸，直接影响了1,4-萘二羧酸的市场需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种新的1,4-萘二羧酸的制备方法。本专利技术提供的方法以1-甲基-4-萘乙酮为起始原料，直接通过氧气氧化制备得到1,4-萘二羧酸，解决了原材料供应的问题，且1-甲基-4-萘乙酮的价格低于1-甲基-4-萘甲酸，经济效益更好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种1,4-萘二羧酸的制备方法，包括以下步骤：将1-甲基-4-萘乙酮、溶剂和催化剂混合，向所得混合液中通入氧气，使1-甲基-4-萘乙酮发生氧化反应，得到1,4-萘二羧酸；所述催化剂包括醋酸钴、醋酸锰和溴化钾；所述溶剂为冰醋酸。优选的，所述1-甲基-4-萘乙酮、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾、冰醋酸和氧气的质量比为100:(3～5):(3～5):(3～5):(1400～1600):(80～100)。优选的，所述1-甲基-4-萘乙酮、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾、冰醋酸和氧气的质量比为100:4:4:4:1500:90。优选的，所述氧气的通入速率为3～5立方米/小时。优选的，所述氧化反应的温度为90～100℃。优选的，所述氧化反应完成后，还包括将所得产物料液进行后处理，所述后处理包括以下步骤：(1)将产物料液降温后固液分离，得到粗品；(2)将所述粗品依次进行碱化成盐、脱色、酸析、固液分离、水洗、再次固液分离和烘干，得到1,4-萘二羧酸。优选的，所述脱色用脱色剂为活性炭。优选的，所述步骤(1)中固液分离产生的母液重复利用；所述重复利用的方法为：向母液中补加醋酐、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾，然后投入1-甲基-4-萘乙酮进行下一批次的反应。本专利技术提供了一种1,4-萘二羧酸的制备方法，本专利技术以1-甲基-4-萘乙酮为起始原料，直接通过氧气氧化制备得到1,4-萘二羧酸，制备步骤简单，容易操作；本专利技术提供的制备方法解决了原材料供应的问题，且1-甲基-4-萘乙酮的价格比1-甲基-4-萘甲酸每吨低5万元，1,4-萘二羧酸总体成本可下降4万元，具有良好的经济效益。具体实施方式本专利技术提供了一种1,4-萘二羧酸的制备方法，包括以下步骤：将1-甲基-4-萘乙酮、溶剂和催化剂混合，向所得混合液中通入氧气，使1-甲基-4-萘乙酮发生氧化反应，得到1,4-萘二羧酸。在本专利技术中，所述催化剂包括醋酸钴、醋酸锰和溴化钾，本专利技术同时使用以上三种物质作为催化剂，能够催化氧化反应的顺利进行。在本专利技术中，所述溶剂为冰醋酸；所述1-甲基-4-萘乙酮、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾、冰醋酸和氧气的质量比优选为100:(3～5):(3～5):(3～5):(1400～1600):(80～100)，更优选为100:4:4:4:1500:90。在本专利技术中，所述氧气的通入速率优选为3～5立方米/小时，更优选为4立方米/小时；所述氧化反应的温度优选为90～100℃，更优选为100℃；本专利技术优选对反应程度进行监测，反应至1-甲基-4-萘乙酮含量小于0.5％时即可停止通入氧气；在本专利技术的具体实施例中，所述氧化反应的时间优选为16h。在本专利技术的具体实施例中，所述氧化反应优选在带有冷凝器、通氧管和尾气吸收装置的搪玻璃反应釜中进行，本专利技术优选先将1-甲基-4-萘乙酮、溶剂和催化剂加入反应釜中，之后启动搅拌并升温至氧化反应温度，然后再匀速通入氧气进行反应。在本专利技术中，所述氧化反应的反应式如式I所示：氧化反应完成后，本专利技术优选将所得产物料液进行后处理，所述后处理优选包括以下步骤：(1)将产物料液降温后固液分离，得到粗品；(2)将所述粗品依次进行碱化成盐、脱色、酸析、固液分离、水洗、再次固液分离和烘干，得到1,4-萘二羧酸。本专利技术优选将所得产物料液降温至30℃然后再进行固液分离，在本专利技术中，所述固液分离的方法均优选为甩干，使用本领域技术人员熟知的甩干方式即可，后续不再说明。在本专利技术中，所述碱化成盐具体为将所得粗品加入水中，然后升温至80℃，之后加入液碱调节料液的pH值至7；所述液碱的质量分数优选为30％；所述粗品和水的用量比优选为150kg：2000L。本专利技术通过碱化成盐将1,4-萘二羧酸转变成钠盐，以便于后续的脱色。在本专利技术中，所述脱色用脱色剂优选为活性碳，所述脱色具体为向碱化所得碱化液中加入活性碳，然后在搅拌条件下进行脱色；所述脱色的时间优选为30min；所述活性炭和粗品的质量比优选为1:50。脱色完成后，本专利技术优选将脱色液过滤，除去其中的活性碳，将滤液进行酸析。在本专利技术中，所述酸析具体为：在75～85℃条件下，向滤液中滴加10wt％的硫酸至料液的pH值为2，使1,4-萘二羧酸析出。酸析后，本专利技术将酸析料液依次进行固液分离、水洗、再次固液分离和烘干，得到1,4-萘二羧酸。在本专利技术中，将产物料液进行固液分离的过程中，产生的母液中主要成分为醋酸和催化剂，本专利技术优选将该母液进行重复利用；所述重复利用的方法优选为：向母液中补加醋酐、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾，然后投入1-甲基-4-萘乙酮进行下一批次的反应；在本专利技术的具体实施例中，优选通过测试母液水分计算醋酐的补加量，所述醋酸钴、醋酸锰、溴化钾的补加量独立地优选为初始用量的0.5％。下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1向2000L带冷凝器、通氧管及尾气吸收装置的搪玻璃反应釜内投入100kg1-甲基-4-萘乙酮，4kg醋酸钴，4kg醋酸锰，4kg溴化钾，1500kg冰醋酸，启动搅拌升温至100℃，匀速通入氧气90kg，取样中控1-甲基-4-萘乙酮小于0.5％时停通氧气，降温至30℃，甩干得粗品湿重150kg待精制；母液重新打入反应釜，测水份按母液中含水量计算补加醋酐，若母液不够再补加冰醋酸到1500L，补加0.2kg醋酸钴，0.2kg醋酸锰，0.2kg溴化钾，100kg1-甲基-4-萘乙酮，之后同正批反应操作。向3000L搪玻璃反应釜内加入上述粗品150kg，水2000L，升温至80℃滴加30％液碱调pH＝7，加入3kg活性炭搅拌脱色30分钟，过滤入另一3000L搪玻璃反应釜内，升温至80℃，在75～85℃下滴加10％稀硫酸调pH＝2，然后依次进行甩干，水洗，再次甩干，烘干后得1,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1,4-萘二羧酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将1-甲基-4-萘乙酮、溶剂和催化剂混合，向所得混合液中通入氧气，使1-甲基-4-萘乙酮发生氧化反应，得到1,4-萘二羧酸；所述催化剂包括醋酸钴、醋酸锰和溴化钾；所述溶剂为冰醋酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种1,4-萘二羧酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将1-甲基-4-萘乙酮、溶剂和催化剂混合，向所得混合液中通入氧气，使1-甲基-4-萘乙酮发生氧化反应，得到1,4-萘二羧酸；所述催化剂包括醋酸钴、醋酸锰和溴化钾；所述溶剂为冰醋酸。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述1-甲基-4-萘乙酮、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾、冰醋酸和氧气的质量比为100:(3～5):(3～5):(3～5):(1400～1600):(80～100)。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述1-甲基-4-萘乙酮、醋酸钴、醋酸锰、溴化钾、冰醋酸和氧气的质量比为100:4:4:4:1500:90。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧气的通入速率为3～...

【专利技术属性】
技术研发人员：成家钢，
申请(专利权)人：黄石市利福达医药化工有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42