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
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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