CN1054370C - 酰基氨基苯酚制备方法的改进 - Google Patents
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Abstract
一种用硝基苯酚加氢成氨基苯酚和氨基苯酚与酰基酸酐酰化同时在搅拌釜反应器中连续进行的方法生产N-酰基-氨基苯酚的方法。在该法中液体产物连续地从反应器中排出。特别是用对硝基苯酚、氢和乙酸酐连续反应的方法生产乙酰基-氨基苯酚、N-乙酰基-对氨基苯酚。
Description
本发明涉及用硝基苯酚加氢生成氨基苯酚同时使氨基苯酚酰化的方法生产N-酰基-氨基苯酰。本发明如上所述特别适用于用对硝基苯酚加氢同时使生成的对氨基苯酚乙酰化的方法一步连续生产N-乙酰基-对氨基苯酚。
生产N-乙酰基-对氨基苯酚的传统方法包括对硝基苯酚还原生成对氨基苯酚，然后使对氨基苯酚乙酰化生成N-乙酰基-对氨基苯酚。对硝基苯酚还原生成对氨基苯酚包括对硝基苯酚在催化剂存在下加氢，如铂、钯、镍、贵金属催化剂，或铂、钯或贵金属的氧化物催化剂。通常使用气态氢作为还原剂。乙酰化剂通常是乙酸酐。反应介质可为乙酸、水、水-异丙醇混合物或其他惰性介质。
象在美国专利3076030和3341587中描述的那样，上述的一系列反应可同时进行。在这两个同时反应的专利所描述的方法中，对硝基苯酚和乙酸酐在反应开始时加入，而对硝基苯酚的加氢在乙酸酐存在下进行，在该体系中，在任何给定的时刻乙酸酐的数量都超过对氨基苯酚的数量。N-乙酰基-对氨基苯酚(APAP)一步合成的优点在于，这样的方法不需要分离和纯化易于氧化的对氨基苯酚。
上述反应顺序也可按分步的方式进行，在这一方式中对硝基苯酚在乙酰化步骤之前完成加氢反应。这一分步反应方案在美国专利4264525中已作了进一步改进，在该专利中，加氢步骤被间隔开，然后进行乙酰化，此后至少还有一个加氢步骤。每一加氢步骤后还另有一个乙酰化步骤。在所有的步骤中都使PH值小于约7.0。在美国专利4670589中，至少有5％的对硝基苯酚首先加氢生成对氨基苯酚，然后其余的对硝基苯酚与对氨基苯酚乙酰化生成N-乙酰基-对氨基苯酚同时进行加氢，在80％对硝基苯酚加氢以前，乙酸酐的摩尔量不过量。
上述的分步反应方案是很麻烦的，特别是难以工业规模操作，因为这样的反应方案要求准确的控制，以保证在乙酰化反应开始以前有正确百分数的初始还原反应发生。甚至各单步反应都不太有效的，因为这样的过程一般是在间歇反应器中进行。令人遗憾的是，业已发现，硝基的还原，特别是芳烃化合物硝基的还原，涉及包括亚硝基、亚肼基、偶氮基和氧代偶氮基化合物在内的高反应性和不稳定的中间化合物的顺序还原。这些反应性中间化合物可产生多种不希望的副产物，它们常常有很深的颜色。间歇还原不能使这些反应性中间化合物减到最少。还有，对硝基苯酚转化成它的乙酰基衍生物是强放热的。在间歇法中，从反应中释放出的热量不断变化，使准确的温度控制变得困难。
美国专利3076030提出，对硝基苯酚和乙酸酐同时反应生成N-乙酰基-对氨基苯酚的单一步骤方案可很容易适合于连续过程，在这一过程中氢、硝基苯酚、惰性溶剂(如果使用的话)和乙酸酐并流或逆流通过钯催化剂床层。但是，因为对硝基苯酚转化成乙酰化衍生物是强放热的，任何固定床反应器的直径都受到外部提供的冷量的限制，因此进料中的对硝基苯酚的浓度将必然受到取热速度的限制。
芳族硝基化合物在搅拌釜反应器中连续进行还原是大家熟悉的。但是，使用搅拌釜反应器同时连续生产氨基苯酚及其乙酰化衍生物的一步法以前在背景技术中未提出过。
由于N-乙酰基-对氨基苯酚用作镇痛药，因此它必须很纯，必须不带颜色。本发明的方法可生产N-乙酰基-对氨基苯酚，其颜色比背景技术间歇法生产的要浅。事实上，业已表明，如下所述按照本发明可生产象纯白固体结晶产物那样的N-乙酰基-对氨基苯酚。另外，本发明还可在比背景技术的方法短的时间内连续生产N-乙酰基-对氨基苯酚，因为本发明免除了设备的多次清洗和检修。还有，该法不需要象在间歇反应中或连续床层反应器中那样的复杂的温度控制。
本发明提供了一种生产N-酰基-氨基苯酚的方法，该法包括在搅拌釜反应器中硝基苯酚连续催化加氢生成氨基苯酚，同时氨基苯酚与酰基酸酐酰化生成N-酰基-氨基苯酚。与间歇加氢相比，连续法通过使生成很深颜色的副产物的反应中间化合物的浓度减小的方法得到高纯度的产品。连续法操作也更简单。热的释放量是恒定的，与热释放量不断变化的间歇反应相比更容易控制。
根据本发明，硝基苯酚在加氢催化剂存在下用气态氢还原，並与至少一个当量的酰基酸酐生成N-酰基氨基苯酚。令人吃惊的是，硝基苯酚可在室常下和比背景技术描述的反应低得多的压力下进行还原，但是，当然也可采用较高的压力和/或温度。重要的是，反应可在搅拌釜反应器中连续进行，反应产物从搅拌釜反应器中连续挑出。该法的产率至少为75％酰基氨基苯酚，一般至少为98％酰基氨基苯酚，它们有极好的质量、纯度、颜色和外观。
在本发明中适用作反应物的硝基苯酚包括对硝基苯酚、邻硝基苯酚及其衍生物，其中有一个或多个芳环上的氢被取代基替代，这些取代基对所希望的同时进行的反应没有不良影响。术语酰基酸酐用来描述如下官能基团：
(R′CO〕2O和R2HC＝C＝O其中R′为C1～C4烷基，R2为H或C1～C3烷基，虽然並没有已知的理由认为更高的烷基化合物在给定的适宜反应条件下不起同样的作用。
在本发明的最优选的实施方案中，N-乙酰基-对氨基苯酚通过对硝基苯酚(PNP)加氢和对氨基苯酚与乙酸酐乙酰化同时进行的方法来生产。
本发明的方法可在室温下进行，但约50～175℃之间的更高温度是优选的。优选的是，使用约60～100℃之间的温度。该法在1～100℃之间的温度。该法在1～100大气压的氢压下进行。优选的是，使用约5～50大气压的压力。按原料硝基苯酚装置中实际的金属计，催化剂的用量为0.05～30％(重量)。使用细分散的金属钯、载于活性炭、硅胶、氧化铝、硅藻土、氧化铬、氧化锆、膨润土、石棉等上的钯可得到极好的结果。钯/活性炭是优选的。催化剂本身可为小球、颗粒、粉末等形状，金属可以金属或其化合物的形式沉积在载体上，化合物在氢存在下原位进行还原。
本发明的反应可在惰性溶剂中进行，虽然並没有看出在使反应混合物的体积增加超过在反应温度下使反应混合物保持在溶液中所需的体积方面有什么好处。可使用象醚类或烃类和有机酸类那样的溶剂。术语“惰性”指稀释剂不与反应中使用的原料、反应的最终产物、中间物氨基苯酚、催化剂或酰基酸酐反应。最简便的是，有关酸酐的酸用作稀释剂，因为它不会把任何不希望的成分加到反应混合物中。另一方面，溶剂可以是会与可能是反应副产物的任何小分子反应的化合物，即醇类(如丁醇)与胺同酰基酸酐酰化后剩下的酸反应。
参与反应的酰基酸酐的用量在1当量和任何合理过量之间选择。每一当量硝基苯酚使用1～1.2当量酸酐可得到极好的结果。要避免酸酐的大量过量，因为它们可能产生二酰基化产物。用于本发明的方法的反应器是搅拌釜反应器，该搅拌釜反应器是自明的，它仅仅有一个装有一个或多个保证良好混合的叶轮的反应釜。该釜可装折流板，以便进一步提高反应物的混合。在操作中，将硝基苯酚、酰基酸酐、惰性溶剂(如与酸酐反应物有关的酸)和催化剂送入反应器。鼓入氢气使硝基苯酚还原成氨基苯酚。催化剂浆液的浓度(如钯/活性炭)一般在反应器物料的约1～30％(重量)范围内。硝基苯酚一般为反应进料的约10～40％(重量)之间。硝基苯酚的用量越高可减少反应器中所需的溶剂数量，因此可减少必要循环的溶剂数量。
反应器中的停留时间随反应温度、催化剂存在的数量以及氢压和存在的酰基酸酐过量而变化，但是通常在约0.25～2小时范围内，代表性的是小于1小时。反应产物连续从反应器中挑出。在反应器中产物的百分数随送入反应器的硝基苯酚的浓度变化，但最好是使产物含量保持在约25～40％(重量)。从反应器中挑出的催化剂可循环。例如，钯/活性炭催化剂可重复使用。在反应器中催化剂的浓度应保持不变。可通过包括在产物液流中使用过滤器在内的各种方法使催化剂保留在反应器中。另一方法是通过搅拌器的作用、折流板的使用或类似的一些方法在反应器内形成一静止区，其中产物从反应器的静止区中挑出，使挑出的催化剂量减到最少。
以下的实施例仅仅用来说明本发明，並不打算以任何方式来限制本发明的范围。除非另加说明，所有的份数和百分数都以重量计。
实施例1～12
N-乙酰基-对氨基苯酚(APAP)的生产
2升连续搅拌釜反应器(CSTR)用于这些实施例。该反应器由Autoclave Engineers Co.制造的2升搅拌高压釜构成，形成1400毫升有效体积。该高压釜装有折流板和两个叶轮使之达到最佳混合。整个设备由316不锈钢制成，它可在最高压力800磅/吋2和最高温度138℃下操作。内过滤器安装在产物挑出管线上，以便使催化剂保留在反应器内。
所使用的催化剂是Precious Metals Corp.制造的3％pd/活性炭催化剂(50％水润湿的)。28克加氢催化剂装在空的反应器内。这一装量表示有2％(重量)催化剂装量。将冰醋酸泵入反应器，一直到它达到适宜的液面高度。
将从Aldrich Chemical Co.购买的对-硝基苯酚(PNP，标称纯度98％)在2.5加仑容器中溶于冰醋酸(Baker法分析的)中，用氮气吹扫容器中空气，並将容器连接到反应器的正排量泵之一的进口管。PNP进料溶液的样品用气相色谱法分析。从Aldrich购买的乙酸酐(纯度99％以上)或者直接使用，或者在某些操作用用冰醋酸稀释后使用，以调节使用该设备的第二正排量泵可获得的泵速。氮气还用来从乙酸酐中吹扫空气。将PNP进料溶液和乙酸酐进料连续泵入反应器，用称盘称得重量数据。调节进料泵的速度，以便使乙酸酐保持稍有摩尔数过量。
随着反应消耗掉氢，将氢送入到反应器，同时维持恒定的氢压。
在反应温度下APAP产物流连续收集在不断用氮气吹扫的2.5加仑容器中。在反应结束时收集了大约1500～1600克产物流用于APAP分离。
将一部分产物流转移到旋转蒸发器中，尽量减少在空气中暴露。使用减压(20吋汞柱)和最少的加热(～70℃)使乙酸和水(包括反应生成的)从塔顶除去，一直到形成半固体物质。用多孔玻璃布氏漏斗过滤这一半固体物质，並用冷的(～5℃)去离子水洗涤APAP滤饼。采用的洗涤比为1.8～1水/APAP重量比，並分成2～3份。通常将母液和洗涤溶液合并，並用气相色谱法分析。潮湿的APAP滤饼在真空炉中在45℃下在稍用氮气吹扫的室内真空下干燥过夜。反应条件、进料速度和反应性数据列入表I。APAP产物纯度列入表II。
表I
| 样品号* | 进料，克/分钟 | 进入反应器的PNP量，％(重量) | 反应时间，分钟 | 温度℃ | 压力，磅/吋2 | 乙酸酐/PNP摩尔比 | 空时产率，摩尔APAP/升/小时 | 归一选择性，％ | PNP转化率，％ | |
| PNP乙酸酐溶液 | 乙酸酐 | |||||||||
| 123456 | 30％(重100量)34.7100 ”32.8100 ”30.450 ”30.050 ”29.750 ” | 3乙酸酐5.82乙酸酐5.4乙酸酐15.3乙酸酐14.3乙酸酐15.5乙酸酐 | 101919232418 | 423537313231 | 60606060100100 | 500500500500500500 | 1.31.00.990.980.901.3 | 1.02.42.33.33.32.5 | 95.698.298.398.599.498.1 | 98.999.899.599.4100.099.7 |
表I(续)
| 样品号* | 进料，克/分钟 | 进入反应器的PNP量，％( ) | 反应时间，分钟 | 温度℃ | 压力磅/吋2 | 乙酸酐/PNP摩尔比 | 空时产率，摩尔APAP/升/小时 | 归一选择性，％ | PNP转化率，％ | |
| PNP乙酸酐溶液 | 乙酸酐 | |||||||||
| 789101112 | 43.450％(重量)44.850％(重量)30.950％(重量)39.7％100(重量)30.450％(重量)间歇操作 | 23.1乙酸酐22.7乙酸酐15乙酸酐进料10.6乙酸酐进料14.7乙酸酐进料 | 1918192221 | 2121312831 | 100138100100100 | 500500250150500 | 1.31.21.21.31.1 | 3.83.82.73.42.9na | 98.398.098.197.299.499.1 | 99.299.697.291.6100.0na |
| 循环的毫升数+第10次操作的第一次洗涤液 | ||||||||||
| 33 | *na | 100 | 350-600 | 1.2 | ||||||
* 不适用
表II
APAP强度
| 样品号 | PNP％(重量) | PAP％(重量) | APAP％(重量) | AAA％(重量) | 未知物％(重量) | HOAC％(重量) | 水％(重量) |
| 123456789101112 | 0.490.01.70.420.00.00.000.000.00.00.0间歇0.0 | 0.000.140.00.00.20.030.030.00.00.00.0 | 98.097.996.696.599.89 9.699.699.599.598.999.599.2 | 1.000.31.090.940.080.150.140.280.110.150.100.12 | --0.000.000.000.100.040.020.090.170.070.24 | 0.00.00.02.10.150.10.10.200.20.30.150.4 | 0.5400.46000.090.090.070.140.370.120.12 |
1 4乙酸基乙酰氨基苯酚
看来反应温度对PNP的转化率的影响不大。但是，PNP转化程度更灵敏的测量表明，与在100℃或138℃下相比，在60℃下PNP在最终产物中的含量稍有增加。另外，在较低的温度(60℃)下合成的粗APAP(干燥的)中有稍高的杂质含量。在较高的反应温度下杂质含量下降。
关于PNP转化率与反应器压力的关系，发现在100℃下，反应压力从500磅/吋2显著下降到150磅/吋2可使PNP的转化率在可比的时空产率(STY)下从100％下降到92％。
STY作为每升反应器液体体积每小时生成的APAP摩尔数来计算。STY可通过改变PNP和乙酸酐的进料速度来改变。在所研究的最高速度下，即3～4摩尔/升/小时下，不会显著影响PNP的转化率。
用气相色谱法测定真空炉干燥的粗APAP样品的纯度。纯度通常为99～99.5％(重量)APAP，少量的杂质为4-乙酸基乙酰基氨基苯酚(AAA)、有时有比APAP重的未知物、乙酸和水。分析结果汇集于表II。当分析结果归一化到无水、无乙酸的产物时，归一化的APAP纯度通常为99.6～99.8％(重量)。在操作实验11中，将母液和从前面实验操作10得到的第一次洗涤液循环到PNP进料溶液中。这就相当于将26克APAP、11克PNP约5克未知物和200克主要来自洗涤液的水加到PNP进料中。
由这一操作实验得到的产物的颜色范围“LOC”仍很低，说明未知物的循环对粗产物的质量没有不良影响。水在进料中的存在不使PNP的溶解度下降，如在室温下仍可溶解31％(重量)PNP进料。
间歇操作实验12在相同的反应器中进行，以便与CSTR的操作性和产物纯度相对比。从表I和II的结果得出，根据气相色谱法分析，间歇操作实验得到意想不到地纯的产物。但是，间歇操作的APAP呈浅黄色，远不及CSTR产物那样白。虽然没有特别的测量，相信间隔操作产物的LOC比由CSTR实验得到的APAP要高得多。在实验室间歇操作实验的操作比连续操作实验困难得多，使反应温度失控。
实施例13～20
在实施例1～12中使用的2升CSTR稍加改造。为了使反应器中的固体装量更高，用电加热带将设备的进料管线和产物挑出管线进行加热保温。还用大的加热罩放在PNP进料泵泵头上的方法加热PNP进料泵泵头。
将溶于冰醋酸中的PNP以及乙酸酐并流地连续送入2升高压釜中，在该高压釜中PNP催化加氢生成对氨基苯酚(PAP)，随后用乙酸酐乙酰化生成APAP，在工艺流程温度下APAP仍留在溶液中。粗APAP产物流作为热溶液连续地排出反应器。借助于安装在反应器内的产物排出管线上並浸没在液相中的过滤器，象在以前的实施例中一样，使加氢催化剂保留在反应器中。从旋转蒸发塔塔顶闪蒸出大约50％(重量)溶剂(乙酸和水)以后，从产物流中分离出粗APAP。剩下的APAP浆液在～15℃下迅速结晶，並从中过滤得到母液(ML)。用等重量的冷水洗涤粗APAP滤饼，每次洗涤后两次过滤出洗涤液。粗APAP湿滤饼在真空炉中，在45～50℃和20吋汞柱下干燥，得到干燥的粗APAP滤饼。
表III～IV汇集了所有操作实验的工艺过程条件、进料速度和产物分析结果。两个间歇操作实验19和20引起加氢催化剂不可逆的损坏。
表III
| 样品号 | 进料，克/分钟PNP乙酸 乙酸酐酐溶液 | 进入反应器的PNP量，％(重量) | APAP | 反应时间，分钟 | 温度℃ | 压力磅/吋2 | 乙酸酐/PNP摩尔比 | 空时产率摩尔APAP/升/小时 | 归一选择性，％ | PNP转化率，％ |
| 1314151617181920 | 29 8不循环26 9循环毫升来自1328 8循环毫升来自1425 8循环毫升来自1524 8循环毫升来自1625 8循环毫升来自17和加固体APAP间歇操作(操作困难推迟加乙酸酐)间歇操作 | 31.728.930.030.829.728.3- | 0.00.00.60.20.03.0(反应时间) | 384139424342 | 100100100100100100～10072-104 | 500500500500500500～500200-500 | 0.91.21.11.11.21.2-- | 3.63.13.43.23.03.2-- | 97.498.298.398.2na97.596.799.0 | 99.999.398.8100na10095.890.0* |
* 明显带色
表IV
APAP强度
| 样品号 | PNP％(重量) | PAP％(重量) | APAP％(重量) | AAA％(重量) | 未知物％(重量) | HOAC％(重量) | 水％(重量) | 颜色范围 |
| 131415161718间歇操作1920 | 0.000.000.000.000.000.000.000.00 | 0.000.000.000.000.000.000.000.00 | 99.2099.3999.2298.7799.1099.3098.9599.19 | 0.150.210.110.120.140.000.510.00 | 0.000.000.000.000.000.000.000.00 | 0.70.30.60.6＜0.60.60.50.7 | 0.120.110.10.080.160.080.10.1 | 12162033283887182 |
用检查图表分析干APAP滤饼的LOC值。检验上限是55，下限是18。从表IV可以看出，由CSTR得到的APAP产物有很好的LOC值，与间隔操作实验相比，明显地改善了颜色。
CSTR操作实验的平均选择性(按PNP转化生成APAP归一化的)为98.3±0.8％。效率低的一个原因是由于AAA。未确定的杂质包括在PAP之前流出的两个轻组分、在PNP之后但在APAP之前流出的五个杂质以及在A之后流出的四个重组分。
在CSTR操作实验中在平均STR为3.4 0.4摩尔APAP/升反应器液体体积/小时下PNP的平均转化率为99.4±0.8％。
在间歇操作实验19和20中，在加入乙酸酐以前大约有30％PNP被加氢。加入乙酸酐前立即分析间歇反应器的组成。在加入乙酸酐以前，在间歇操作实验19中有28％的PNP转化成PAP，而在间歇操作实验20中，有22％的PNP转化成PAP。在间歇操作实验初期，由于出现很强烈的放热，最初不可能把温度准确地控制在所希望的反应温度100℃。在CSTR方式中，温度控制从来就不成问题，温度变化不大于1～2℃。
这两个间歇操作实验的选择性为96.7％和99.0％，与CSTR的选择性接近。但是，两个间歇操作实验的LOC比前面CSTR操作实验确定的检验上限要高。从这两个间歇操作实验得到的母液有较高含量的PNP和PAP，这是由于在间歇操作中难以达到100％转化率。
间歇操作实验得到的转化率明显比CSTR操作实验要低，一个操作实验为95.8％而另一操作实验为90.0％。在间歇操作实验中更难以达到完全转化。因此留下更高含量的PNP和PAP，它们是两种潜在的有色前体。
在这些间歇操作实验过程中pd/c催化剂看来不断失活，这就可能解释PNP和PAP的转化不完全。在间歇操作中不能减到最少的PNP加氢中间物可能产生使催化剂表面中毒的较高分子量的副产物。与间歇操作相比，CSTR操作一般可提高催化剂寿命。
估计第二个间歇操作实验20的STY为大约1.4摩尔APAP/升/小时。它比CSTR操作实验的3.4±0.4摩尔APAP/升/小时要小得多。
实施例21-24
为了与CSTR的APAP质量和反应器生产率比较，在滴流床反应器中进行了几个操作实验。预计滴流床将得到与间歇加氢类似的较低的产物质量。但是，滴流床反应器的投资可能比搅拌釜反应器要低。
一个简单的滴流床反应器由直径为2吋的管子构成，催化剂床层长度为20吋。反应器的压力额定值为150磅/吋2。用缠绕在反应器管外面的加热带进行加热，反应器装有1升催化剂。为了研究，选用4×8目Engelhard 0.5％pd/c催化剂。
共计进行了四次滴流床操作实验。反应是如此强烈放热，以致只能通过降低PNP在进料中的浓度才能实现温度控制。由于这一原因，用于CSTR操作的可比浓度不能在滴流床中操作，同时又要维持与CSTR操作可比的反应温度。
在第一个实验中，在没有外部供热的情况下，若进入反应器的PNP浓度为16％(重量)(用乙酸酐稀释后)，反应温度达到200℃。为了使反应器温度达到～100℃，应将进入反应器的PNP浓度降到3～4％(重量)。在这样的PNP浓度下进行了三次操作实验，当达到稳态时，温度为110℃。表V和VI中列出工艺过程条件、进料速度和结果。
反应的选择性取决于温度和PNP进料速度。在200℃下，在转化率为70％时，PNP转化成APAP的选择性仅为87％，而在110℃和较低的进料速度下，选择性提高到94～97％。只有在110℃下才能达到完全的转化，而在200℃下，由于进料中PNP的浓度较高，转化率仅为70％。
在类似的但不相同的反应条件下，滴流床得到的选择性比CSTR得到的要低。在相同的转化率下(优选的是100％)的比较可能是真实差别的最好说明。
当比较滴流床和CSTR的选择性时，数据表明，在CSTR中选择性提高～3％。另外，在后两个滴流床操作实验中一些高度带色的物种存在于母液和洗涤液中。产生绿色至深兰色的液体。用X射线分析表明，带色的物种实质上可能是有机物种，因为未测定出可能引起不锈钢腐蚀的微量金属。在最终产品质量中APAP的颜色是一个极重要的指标，液体中颜色的存在表明，相同的物种在APAP中也可能为杂质。此外，这些液体循环的可行性是很有问题的。
最终的粗(干燥)APAP的LOS在四次操作实验中有很大的变化。在200℃下得到的产物的LOC是很差的，达1295，可能是高的反应温度的直接结果。在110℃下，LOC要低得多，但也随操作实验变化。在操作实验22中，相当高的LOC(234)可能是由于样品的洗涤方式引起。新鲜水洗未用于清洗除去母液后的粗滤饼；而操作实验23和24，它们有较低的LOC，分别为23和55。后面两个数字与CSTR得到的LOC是可比的。
因为PNP转化成APAP是强放热的，滴流床反应器管的直径将受到外部可提供的冷量的限制，因此PNP在进料中的浓度将受到这一取热速度的限制。CSTR有相当大的可冷却利用的表面积。另外与滴流床相比，在CSTR中没有放热峰值。因此，CSTR可优于滴流床反应器。
因为外部冷却没有装在简单的实验室滴流床反应器内部，在这一反应器中达到的STY比可能达到的要低。另外，在滴流床反应器中得到的STY比在CSTR中得到的要低一个数量级。如表V所示，在100％PNP转化率下，滴流床反应器达到的STY仅为0.2～0.3摩尔APAP/升反应器/小时。而CSTR达到的最大STY为4摩尔APAP/升/小时。
表V滴流床反应器
| 样品号 | 进料速度，克/分 | 进入反应器的PNP量，重量％ | 反应时间，分钟 | 温度℃ | 压力，磅/吋 | 乙酸酐/PNP摩尔比 | 空时产率，摩尔APAP/升/小时 | 归一选择性，％ | PNP转化率，％ |
| PNP 乙酸酐 | |||||||||
| 21222324 | 21.4 4.9of 20％PNP溶液13.6 5.2of 5％PNP溶液7.5 5.2of 5％PNP溶液10.1 4.8of 5％PNP溶液 | 16.33.63.03.4 | 3465 | 200110110110 | 100100100100 | 0.81.32.41.6 | 1.80.30.20.2 | 87.496.795.394.3 | 70.0100100100 |
表VI APAP产品纯度
| 样品号 | PNP％(重量) | PAP％(重量) | APAP％(重量) | AAA％(重量) | 未知物％(重量) | -HOAc％(重量) | 水％(重量) | 颜色范围 |
| 21222324 | 0.840.000.000.00 | 0.000.000.000.00 | 98.0898.7097.1096.90 | 1.270.760.901.30 | 0.000.00-0.00 | 0.00-0.41.701.60 | 0.340.180.340.20 | 12952342355 |
实施例25
在该实施例中，重复操作实验8，不同点是用邻硝基苯酚代替对硝基苯酚作进料来生产N-乙酰基-邻氨基苯酚。操作实验8的工艺过程条件列入表I。硝基苯酚的转化率大于99％，而N-乙酰基-邻氨基苯酚的选择性大于98％。
实施例26
象以前描述的那样，在2升搅拌釜反应器中再重复操作实验8，不同点是用丁酸酐代替乙酸酐，用丁酸代替乙酸作溶剂。丁酸酐进CSTR的进料速度为35.2克/分钟，並在丁酸中稀释到50％(重量)。所有的操作条件也与表I所述的相同。生成的是N-丁酰基-对氨基苯酚。对硝基苯酚的转化率为约99％，生成上述产物的选择性大于98％。
Claims (29)
1.一种生产N-酰基氨基苯酚的方法，该法包括将硝基苯酚、酰基酸酐和氢连续地加到连续搅拌釜反应器中，在所述的反应器中同时进行硝基苯酚加氢成氨基苯酚和氨基苯酚酰化生成N-酰基-氨基苯酚产物，其中所述的产物连续地从所述的反应器中排出。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的酰基酸酐按相对于所述的硝基苯酚约等量至20％过量的摩尔比率加入。
3.根据权利要求1的方法，其中所述的连续搅拌釜反应器保持在约50～175℃的温度下。
4.根据权利要求3的方法，其中所述的连续搅拌釜反应器保持在约60～100℃的温度下。
5.根据权利要求1的方法，其中所述的硝基苯酚在约1～100大气压的氢压下加氢。
6.根据权利要求5的方法，其中所述的硝基苯酚在约5～50大气压的氢压下加氢。
7.根据权利要求1的方法，其中所述的硝基苯酚在加氢催化剂存在下加氢。
8.根据权利要求7的方法，其中所述的加氢催化剂是钯。
9.根据权利要求8的方法，其中所述的加氢催化剂是钯/活性炭。
10.根据权利要求1的方法，其中将溶解在溶剂中的所述的硝基苯酚送入所述的反应器中。
11.根据权利要求1的方法，其中所述的产品以液体的形式从所述的反应器中排出。
12.根据权利要求1的方法，其中反应物在反应器中的停留时间在约0.25～2小时范围内。
13.根据权利要求1的方法，其中固体产物从离开所述的反应器的液体产物中结晶出来，而将从所述的结晶中留下的液体循环到所述的反应器中。
14.根据权利要求1的方法，其中所述的酰基酸酐的结构式为(R′CO〕2O或R2HC＝C＝O，其中R′为C1～C4烷基，R2为H或C1～C3烷基。
15.根据权利要求1的方法，其中所述的硝基苯酚选自对硝基苯酚、邻硝基苯酚及其取代的衍生物。
16.根据权利要求1的方法，其中所述的硝基苯酚是对硝基苯酚，所述的酰基酸酐是乙酸酐。
17.根据权利要求16的方法，其中所述的乙酸酐按相对于所述的对硝基苯酚约等量至20％过量的摩尔比率加入。
18.根据权利要求16的方法，其中所述的连续搅拌釜反应器保持在约50～175℃的温度下。
19.根据权利要求16的方法，其中所述的对硝基苯酚在约1～100大气压的氢压下加氢。
20.根据权利要求19的方法，其中所述的对硝基苯酚在约5～50大气压的氢压下加氢。
21.根据权利要求16的方法，其中所述的对硝基苯酚在加氢催化剂存在下加氢。
22.根据权利要求21的方法，其中所述的加氢催化剂是钯。
23.根据权利要求22的方法，其中所述的加氢催化剂是铂。
24.根据权利要求22的方法，其中所述的加氢催化剂是钯/活性炭。
25.根据权利要求16的方法，其中溶解在溶剂中的所述的对硝基苯酚送入所述的反应器。
26.根据权利要求25的方法，其中所述的溶剂是乙酸。
27.根据权利要求16的方法，其中所述的产物以液体的形式从所述的反应器中排出。
28.根据权利要求16的方法，其中反应物在反应器中的停留时间在约0.25～2小时范围内。
29.根据权利要求16的方法，其中固体产物从离开所述的反应器的液体产物中结晶出来，将从所述的结晶中留下的液体循环到所述的反应器。
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