CN106365970A - 一种2‑叔戊基蒽醌的分离提纯方法 - Google Patents

一种2‑叔戊基蒽醌的分离提纯方法 Download PDF

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孙红影
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Abstract

本发明公开了一种2‑叔戊基蒽醌的分离提纯方法。被分离的物质为2‑(4′‑叔戊基苯甲酰基)苯甲酸(简称ABB酸)与2‑叔戊基蒽醌的混合物。分离包括下列步骤：a.加入溶剂溶解混合物，过滤，得滤液；b.滤液中加入正己烷；c.加入1％NaOH水溶液，分离正己烷层和水层；d.水层中继续加入正己烷，至水层中ABB酸含量达到95％以上；e.正己烷层蒸除溶剂，回收正己烷，干燥固体，得2‑叔戊基蒽醌，纯度大于95％；f.水层用酸中和至pH＝6‑7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸，纯度大于95％。本发明提出了一种简单有效的分离方法，可以将此反应的原料和产物很好地分离，2‑叔戊基蒽醌回收率可达90％以上。

Description

一种2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法
技术领域
本发明涉及一种2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，属于有机化学分离技术领域。
背景技术
双氧水是一种重要的绿色化学品，在有机合成、医药、环保等行业中均有十分重要的用途。目前，生产双氧水主要采用蒽醌法，实际生产中原料主要采用的有2-乙基蒽醌和2-叔戊基蒽醌。目前，国内各大生产厂家主要采用的是2-乙基蒽醌，但国外许多公司却采用2-叔戊基蒽醌，例如日本三菱沪川化学公司和比利时索尔维公司，两者相比2-叔戊基蒽醌具有明显优势。主要是因为2-叔戊基蒽醌在混合溶剂中的溶解度远高于2-乙基蒽醌，这就直接影响单位体积工作液的氢化和氧化效率，从而影响到双氧水的生产成本。
传统的生产2-叔戊基蒽醌的方法主要是采用邻苯二甲酸酐和叔戊基苯为原料通过酰基化法生产中间产物ABB酸，中间产物ABB酸再经过水解，闭环，蒸馏回收溶剂，最终得到目的产物2-叔戊基蒽醌。该方法所需化学工艺长，并且反应过程中需要大量的三氯化铝和浓硫酸做催化剂。CN 104262124 A涉及了一种以20％发烟硫酸为ABB酸闭环脱水反应催化剂合成2-叔戊基蒽醌的方法，该法的缺点是浓硫酸和发烟硫酸具有较强的腐蚀性和环境危害性，且后处理工作较繁琐。因此人们力图用一种环境友好的催化剂来制备2-叔戊基蒽醌。
在合成2-叔戊基蒽醌环境友好工艺中，CN 1651386 A以2-(4′-烷基苯甲酰基)苯甲酸为原料，固体酸为催化剂合成2-烷基蒽醌。此催化体系对合成2-乙基蒽醌而言，2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸转化率和2-乙基蒽醌选择性很高，但是对于2-叔戊基蒽醌而言，ABB酸转化率和2-叔戊基蒽醌选择性均达到较高值并非易事。因此这就涉及到了原料与产物的后处理分离提纯问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单有效的2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法。本发明适用于以2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸(以下简称ABB酸)为原料，固体酸为催化剂合成得到的混合物的分离提纯。
一种2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，被分离的物质为2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸与2-叔戊基蒽醌的混合物；提纯方法包括如下步骤：
a.加入溶剂溶解混合物，溶剂用量为混合物质量的1.0-10.0倍，过滤，得滤液；
b.向滤液中加入正己烷，正己烷的用量为滤液质量的0.5-5.0倍；
c.继续加入1％NaOH水溶液，用量为混合物中2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸质量的10-40倍，分离正己烷层和水层；
d.水层中继续加入正己烷，直至水层中2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸含量达到95％以上；
e.将步骤c和步骤d中得到的正己烷层蒸除溶剂，回收正己烷，干燥固体，得2-叔戊基蒽醌，纯度大于95％；
f.步骤d得到的水层用酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸，纯度大于95％。
进一步地，在上述技术方案中，2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸与2-叔戊基蒽醌的混合物通过下述反应所得：以2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸为原料，固体酸为催化剂，于间歇釜中反应所得。
进一步地，在上述技术方案中，步骤a中所述的溶剂为与水混溶的溶剂。
进一步地，在上述技术方案中，所述溶剂选自甲醇、乙腈、丙酮、乙醇。
进一步地，在上述技术方案中，步骤f中所述的酸选自盐酸或硫酸。
经上述步骤可得到纯度较高的2-叔戊基蒽醌和较高回收率的ABB酸，同时溶剂均可回收重复使用，是一种简单有效的2-叔戊基蒽醌分离提纯方法。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例将对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明的内容。
ABB酸与2-叔戊基蒽醌的混合物通过下述反应所得：将ABB酸粉末投入四口圆底烧瓶中，以固体酸为催化剂，催化剂用量为原料质量的2-20％，反应温度为180-260℃，反应时间为0.5-3.0h，所得混合物即为本发明所使用的分离物。
分离得到的产物的纯度经岛津LC-20A高效液相色谱仪测得。
实施例1
如图1所示，混合物中含ABB酸5g，2-叔戊基蒽醌13g，加入54g甲醇溶解混合物，过滤，得滤液70g，向滤液中加入140g正己烷，再加入75g 1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层。上层蒸馏得2-叔戊基蒽醌12.4g，纯度为97.4％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸5.1g，纯度为95.0％。
实施例2
混合物中含ABB酸5g，2-叔戊基蒽醌13g，加入126g甲醇溶解混合物，过滤，得滤液140g，向滤液中加入280g正己烷，再加入75g1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层，分离上层，下层再加入140g正己烷，摇匀静置分层。两次萃取上层液体混合蒸馏得2-叔戊基蒽醌12.0g，纯度为96.5％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸5.6g，纯度为94.8％。
实施例3
混合物中含ABB酸5g，2-叔戊基蒽醌13g，加入54g甲醇溶解混合物，过滤，得滤液70g，向滤液中加入210g正己烷，再加入75g1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层。上层蒸馏得2-叔戊基蒽醌12.9g，纯度为95.3％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸4.9g，纯度为96.1％。
实施例4
混合物中含ABB酸5g，2-叔戊基蒽醌13g，加入54g甲醇溶解混合物，过滤，得滤液70g，向滤液中加入140g正己烷，再加入450g1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层。上层蒸馏得2-叔戊基蒽醌12.0g，纯度为97.8％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸5.5g，纯度为90.2％。
实施例5
混合物中含ABB酸3g，2-叔戊基蒽醌15g，加入72g甲醇溶解混合物，过滤，得滤液87g，向滤液中加入217g正己烷，再加入60g1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层。上层蒸馏得2-叔戊基蒽醌14.5g，纯度为98.0％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸3.2g，纯度为91.6％。
实施例6
混合物中含ABB酸5g，2-叔戊基蒽醌13g，加入54g乙腈溶解混合物，过滤，得滤液71g，向滤液中加入210g正己烷，再加入75g1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层。上层蒸馏得2-叔戊基蒽醌12.3g，纯度为95.7％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸5.2g，纯度为95.7％。
实施例7
混合物中含ABB酸5g，2-叔戊基蒽醌13g，加入54g丙酮溶解混合物，过滤，得滤液70g，向滤液中加入210g正己烷，再加入75g1％NaOH水溶液，摇匀萃取分层。上层蒸馏得2-叔戊基蒽醌12.0g，纯度为96.0％，水层用盐酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得ABB酸5.3g，纯度为94.6％。

Claims (5)

1.一种2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，其特征在于：被分离的物质为2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸与2-叔戊基蒽醌的混合物；提纯方法包括如下步骤：
a.加入溶剂溶解混合物，溶剂用量为混合物质量的1.0-10.0倍，过滤，得滤液；
b.向滤液中加入正己烷，正己烷的用量为滤液质量的0.5-5.0倍；
c.继续加入1％NaOH水溶液，用量为混合物中2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸质量的10-40倍，分离正己烷层和水层；
d.水层中继续加入正己烷，直至水层中2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸含量达到95％以上；
e.将步骤c和步骤d中得到的正己烷层蒸除溶剂，回收正己烷，干燥固体，得2-叔戊基蒽醌，纯度大于95％；
f.步骤d得到的水层用酸中和至pH＝6-7，析出固体，过滤，干燥，重结晶，得2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸，纯度大于95％。
2.根据权利要求1所述2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，其特征在于：2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸与2-叔戊基蒽醌的混合物通过下述反应所得：以2-(4′-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸为原料，固体酸为催化剂，于间歇釜中反应所得。
3.根据权利要求1所述2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，其特征在于：步骤a中所述的溶剂为与水混溶的溶剂。
4.根据权利要求3所述2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，其特征在于：所述溶剂选自甲醇、乙腈、丙酮、乙醇。
5.根据权利要求1所述2-叔戊基蒽醌的分离提纯方法，其特征在于：步骤f中所述的酸选自盐酸或硫酸。
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