【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精细化工，具体涉及一种以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸及制备方法。
技术介绍
1、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚萘二甲酸丁二醇酯(pbn)和高性能液晶(lcp)是光伏背板、液晶显示器、高性能纤维和电气绝缘封装工艺的重要原材料，其工业化生产直接影响我国高端电子信息用材料的现代化、科技化发展。上述高性能聚合物材料均以2，6-萘二甲酸(2，6-nda)为原料分别与乙二醇、丁二醇和芳香族多元醇进行缩聚反应制得。但由于原材料价格昂贵、反应条件苛刻、生产效率低等问题导致其生产成本居高不下。因此，如何优化反应条件，实现2，6-nda高效合成，以降低成本是国内外学者以及化工行业备受关注的问题。
2、2，6-萘二甲酸的制备方法有亨克尔法、2，6-二甲基萘氧化法等，其中亨克尔法由于使用高毒性镉盐为催化剂，温度压力较高，酸碱消耗量大，工业上已不使用。amoco公司使用2，6-二甲基萘氧化法建立了2，6-nda的生产装置，催化剂为乙酸钴、乙酸锰及溴化物(溴化氢、溴化钠和溴化钾等)，在180-2220℃，2-5mpa条件下进行生产。该方法由于生产效率高而被广泛使用，但高温高压条件下溴化物引入的碱金属阳离子对不锈钢设备腐蚀严重，需要经常性的停车维修，不利于工业上连续化生产。因此工业上常采用钛材、锆材等贵金属合金材料设备生产，这无疑增加了2，6-nda成本，不利于电子信息用高性能聚合物材料的推广。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的2，6-nda制备方法
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，包括以下步骤：
4、以2，6-二甲基萘为反应原料，在含有溴、钴和锰的催化剂作用下与空气发生羧基化反应，冷却结晶、离心过滤、干燥后得到2，6-萘二甲酸。
5、进一步的，含有溴、钴和锰的催化剂为乙酸钴、乙酸锰、溴化钴与溴化锰的混合物。
6、进一步的，质量比溴化钴:溴化锰:乙酸钴:乙酸锰＝0.04-0.08:0.09-0.15:0.028-0.056:0.058-0.12。
7、进一步的，2，6-二甲基萘与含有溴、钴和锰的催化剂的质量比为50-150：0.01-0.5。
8、进一步的，羧基化反应采用的溶剂为乙酸，2，6-二甲基萘与乙酸的质量比为50-150：200-700。
9、进一步的，反应温度为80-120℃，反应时间为1-3小时。
10、进一步的，空气通入的流量为10-16l/min。
11、进一步的，反应压力为1-2mpa。
12、一种根据所述制备方法得到的2，6-萘二甲酸，2，6-萘二甲酸中，2，6-萘二甲酸的纯度为90.8-93.5％，2-甲酰基-6-萘甲酸质量含量为3.2-4.8％，偏苯三酸的质量含量为2.2-3.6％。
13、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
14、本专利技术的催化剂中，溴离子能够引发提取萘环中的氢并生成溴化物。钴离子和锰离子能够起到协同还原作用，分解氧化过程中出现的过氧基为醛基，并被氧化为co3+和mn3+。co3+和mn3+会活化溴化物，使溴化物中的溴离子继续提取氢。具体的本专利技术的优点如下：
15、1.催化反应条件温和。本专利技术提供了一种不含碱金属阳离子的四元催化剂，在80-120℃、1-2mpa条件下使用常规金属材质反应釜即可实现2，6-nda的合成，降低生产成本，克服了工业上在高温高压条件下使用乙酸钴、乙酸锰、溴化物作为催化剂生产2，6-nda，高温高压条件下由溴化物引入的碱金属阳离子会严重腐蚀不锈钢设备，通常使用钛材、锆材反应釜生产，极大地提高了生产成本的问题
16、2.催化效率高。本专利技术反应温度为80-120℃，压力为1-2mpa，反应条件温和，催化剂失活速率大大降低，有效提高催化效率，克服了工业上合成2，6-nda的反应温度为180-220℃，压力为2-5mpa，高温高压的条件加速催化剂失活，寿命短的问题。
17、3.生产能耗低。本专利技术公开的催化剂可在温和的条件下生产2，6-nda，相较目前工业生产工艺，可大幅降低能耗。
18、进一步的，假如溴离子过量会生成较多的溴化物。乙酸钴、乙酸锰的作用是用来调节溴离子与钴离子的原子比。
19、进一步的，本专利技术所述的一种以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的高效制备方法，在80-120℃、1-2mpa条件下即可合成2，6-萘二甲酸，能够在保证生产效率前提下规避溴化物引入的碱金属阳离子对设备腐蚀的影响，降低生产过程中的能耗，大大降低了2，6-nda的生产成本，具有极大的经济效益和商业价值。
20、进一步的，本专利技术中在100-120℃、1-2mpa条件下，使用溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂合成2，6-萘二甲酸，经过滤、洗涤、真空干燥得到杂质含量在7-10％的2，6-萘二甲酸晶体，在保证生产效率的前提下可解决现有工艺中催化剂对不锈钢设备的腐蚀问题，大幅降低生产成本。
21、本专利技术制备的2，6-萘二甲酸中，2，6-萘二甲酸的纯度为90.8-93.5％，2-甲酰基-6-萘甲酸质量含量为3.2-4.8％，偏苯三酸的质量含量为2.2-3.6％，可见，纯度高。
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1.一种以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，含有溴、钴和锰的催化剂为乙酸钴、乙酸锰、溴化钴与溴化锰的混合物。
3.根据权利要求2所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，质量比溴化钴:溴化锰:乙酸钴:乙酸锰＝0.04-0.08:0.09-0.15:0.028-0.056:0.058-0.12。
4.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，2，6-二甲基萘与含有溴、钴和锰的催化剂的质量比为50-150：0.01-0.5。
5.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，羧基化反应采用的溶剂为乙酸，2，6-二甲基萘与乙酸的质量比为50-150：200-700。
6.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴
7.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，空气通入的流量为10-16L/min。
8.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，反应压力为1-2MPa。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述制备方法得到的2，6-萘二甲酸，其特征在于，2，6-萘二甲酸中，2，6-萘二甲酸的纯度为90.8-93.5％，2-甲酰基-6-萘甲酸质量含量为3.2-4.8％，偏苯三酸的质量含量为2.2-3.6％。
...【技术特征摘要】
1.一种以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，含有溴、钴和锰的催化剂为乙酸钴、乙酸锰、溴化钴与溴化锰的混合物。
3.根据权利要求2所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，质量比溴化钴:溴化锰:乙酸钴:乙酸锰＝0.04-0.08:0.09-0.15:0.028-0.056:0.058-0.12。
4.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的制备方法，其特征在于，2，6-二甲基萘与含有溴、钴和锰的催化剂的质量比为50-150：0.01-0.5。
5.根据权利要求1所述的以溴化钴-溴化锰-乙酸钴-乙酸锰为催化剂的2，6-萘二甲酸的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，陈秋震，杨发虎，王子币，刘栋，丁雨童，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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