CN101723808A - 一种颜料绿b催化制备1-萘酚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种颜料绿B催化制备1-萘酚的方法。将萘、乙腈溶剂、颜料绿B催化剂混合后，加热升温到45-75℃，在0.5-3h内滴加完H2O2，反应时间4-18h，生成1-萘酚。冷却后滤去催化剂，回收溶剂。得到1-萘酚产品；反应物料的质量比为：萘∶H2O2∶乙腈∶颜料绿B＝0.26∶1.5～5∶13～30∶0.005～0.03。与现有的工艺相比有以下优点：催化剂较便宜、易得、污染小、路线短、操作简单、易于工业生产。

Description

一种颜料绿B催化制备1-萘酚的方法
技术领域
本发明属于羟基取代芳环化合物的制备方法，特别提出了一种颜料绿B催化制备1-萘酚的方法。
背景技术
1-萘酚是广泛用于有机合成精细化学品的重要中间体，主要有三种1-萘酚生产方法。磺化碱熔法：萘经浓硫酸磺化、水解、中和、碱熔、酸化、精制。该工艺存在工艺复杂、流程长、设备腐蚀严重、三废多、环境污染大等缺陷。萘酚丙酮联产法：以萘和丙烯为原料，经催化异丙基化制成1-异丙基萘，再经氧化制成1-异丙基萘过氧化物，最后酸分解得到1-萘酚和丙酮。该工艺生产工艺复杂，参数控制要求高，大量的过氧化物导致工艺的安全性较差，催化剂难于解决，仅有少数国外公司采用此工艺路线。萘胺水解法：先制备1-硝基萘，再还原为1-萘胺，再将1-萘胺高温高压酸性水解为1-萘酚。该方法合成路线长、三废多、设备投资大。
近些年来文献中也有一些直接羟基化合成1-萘酚的报道，如：利用绮丽小克银汉霉、蜡状芽孢杆菌ATCC14579、绿藻Chlorella和灰色链霉菌NRRL 8090等菌类代谢生成1-萘酚。通过生物转化使萘羟基化生成1-萘酚过程中，甲苯加氧酶体现了较高的活性及选择性。但是由于萘酚对生物菌或酶有很大的毒性，导致萘的转化率低且反应液浓度很低，工业化生产效率低。直接化学催化羟基化合成法是近二十年来研究较多的方法，是一种绿色合成工艺。基本原理是在催化剂和含氧的氧化剂的作用下，使萘一步羟基化反应直接合成萘酚。催化剂主要有两大类，一类为金属氧化物或其掺杂物(如铁酸盐等)，另一类为金属有机或络合物(如铜酞菁绿沸石催化剂等)。前者存在选择性差的问题，常出现过氧化现象。后者制备复杂、催化剂成本较高。近几年来的研究趋势主要集中在寻找活性较好、选择性较好、操作条件较温和、价格较便宜的催化剂。
发明内容
针对现有1-萘酚制备工艺的不足，本发明特别提出一种催化一步法制备1-萘酚新工艺。使用乙腈作为溶剂，用颜料绿B为催化剂，以H2O2为羟基化试剂，在不太高的温度下，成功地由萘直接羟基化制备了1-萘酚。颜料绿B为已有的工业品，可大量生产，价格较便宜。颜料绿B即为C.I.颜料绿8，是2-萘酚的亚硝化铁络合物，其中含有铁，以及萘环结构，有助于催化羟基化。本技术克服了以往工艺污染大、流程长、工艺复杂、安全性差、催化剂较贵的缺点，符合绿色生产工艺的原则，易于工业化。
本发明采用一种新的催化剂颜料绿B，以萘为原料，在乙腈、H2O2的混合物中反应，直接催化一步反应制备了1-萘酚，反应方程式如下：
制备1-萘酚基本过程如下：
将萘、溶剂、催化剂混合后，加热升温到45-75℃，在0.5-3h内滴加完H2O2，反应时间4-18h，生成1-萘酚。冷却后滤去催化剂，回收溶剂。得到1-萘酚产品。
反应物料的质量比配比为：
萘∶H2O2＝0.26∶1.5～5；
萘∶乙腈＝0.26∶13～30；
萘∶颜料绿B＝0.26∶0.005～0.03；
本发明提出一种催化新工艺制备1-萘酚，乙腈为溶剂，H2O2为羟基化试剂，颜料绿B为催化剂，将萘直接一步法催化反应转化为1-萘酚。与现有的工艺相比有以下优点：催化剂较便宜、易得、污染小、路线短、操作简单、易于工业生产。
具体实施方式
实施例1：
在装有温度计、搅拌装置的100mL四口瓶中，加入萘0.26g、乙腈18g、颜料绿B催化剂0.01g。加热升温到75℃，用0.5h，滴加30％的H2O22g，保温反应5h。过滤，取滤液用气相色谱外标法测定萘及1-萘酚的含量。萘的转化率30.2％，1-萘酚收率为18.3％。
实施例2：
在装有温度计、搅拌装置的100mL四口瓶中，加入萘0.256g、乙腈30g、颜料绿B催化剂0.03g。加热升温到45℃，滴加30％的H2O25g，用时2h，保温反应18h。冷却后滤去催化剂，取滤液用气相色谱外标法测定，萘的转化率40.3％，1-萘酚收率为15.3％。
实施例3：
在装有温度计、搅拌装置的100mL四口瓶中，加入萘0.256g、乙腈13g、颜料绿B催化剂0.005g。加热升温到55℃，滴加30％的H2O21.5g，用时0.5h，保温反应15h。冷却后滤去催化剂，取滤液用气相色谱外标法测定，萘的转化率38.7％，1-萘酚收率为17.2％。
本发明并不局限于实施例中所描述的技术，它的描述是说明性的，并非限制性的。本发明的权限由权利要求所限定，基于本技术领域人员依据本发明所能够变化、重组等方法得到的与本发明相关的技术，都在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种颜料绿B催化制备1-萘酚的方法，其特征是使用乙腈作为溶剂，用颜料绿B为催化剂，以H2O2为羟基化试剂，由萘直接羟基化制备了1-萘酚。
2.如权利要求1的一种颜料绿B催化制备1-萘酚的方法，其特征是：将萘、溶剂、催化剂混合后，加热升温到45-75℃，在0.5-3h内滴加完H2O2，反应时间4-18h，生成1-萘酚；反应物料的质量比为：萘∶H2O2∶乙腈∶颜料绿B＝0.26∶1.5～5∶13～30∶0.005～0.03。
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