CN109232218A - 一种微反应器内安息香氧化制备苯偶酰的方法 - Google Patents

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    • C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/29—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation of hydroxy groups

Abstract

本发明属于化学反应工程技术领域，公开了微反应器内安息香氧化制备苯偶酰的方法。该方法利用微反应器的高效混合及优异的传质、传热性能，在微反应器中以硝酸作为分散相，把安息香溶解到惰性溶剂中作为连续相，两者混合引发反应，在微反应器后的延迟管内完成反应，并在分相罐内实现产物与未反应硝酸的分离。该方法在5分钟内即可达到99.8+％的转化率和99.5+％的高选择性，能够显著减少反应器体积，提高反应过程的安全性。

Description

一种微反应器内安息香氧化制备苯偶酰的方法
技术领域
本发明属于化学反应技术领域，具体涉及一种微反应器内安息香氧化制备苯偶酰的方法。
背景技术
苯偶酰，又称二苯基乙二酮，联苯酰，可用于杀虫剂、光敏剂、光固化涂料的光固化剂及医药中间体等，是重要的有机合成中间体和有机化工原料，在医药、农药和电子等行业应用广泛。
目前工业上普遍采用的技术为硝酸氧化法，采用的氧化剂为浓硝酸，采用的反应器为搅拌釜。该工艺存在反应时间长(8～12h)，生产效率低，操作繁琐，和安全性差等问题。发展连续高效的安息香氧化制备苯偶酰的新方法具有重要的意义。
相对于常规反应器，微反应器具有传热传质系数高，混合性能好，温度容易控制和过程安全可控等优点。利用微反应器的优势进行安息香的氧化反应，有望提高反应体系的混合性能，强化传质传热过程，减少反应时间，实现过程的连续化、自动化，提高过程安全性。因此，采用微反应器进行安息香的氧化反应可以为解决苯偶酰的合成过程存在的问题提供新的方法和手段。
发明内容
本发明的目的在于针对安息香氧化反应过程的特点，提出一种在微反应器内进行安息香氧化反应的方法，利用微反应器混合高效和优异的传质传热性能，强化反应过程中的相间传质和移热能力，显著减小氧化反应器体积，提高反应效率和安全性。
本发明的具体技术方案如下：
一种微反应器内安息香氧化制备苯偶酰的方法，包括以下步骤：
(a)在微反应器内，以硝酸为分散相，把安息香溶解到惰性溶剂中作为连续相，两者在微反应器内快速混合引发反应；
(b)混合后的反应物料在与微反应器出口连接的延迟管内停留2～10min完成反应；
(c)反应结束后物料进入分相罐中进行分相，产生的氮氧化物进入尾气吸收系统，产物送分离纯化系统。
所述的微反应器包括膜分散反应器、微筛孔反应器和T型反应器或其他能实现该体系混合的微反应器。
所述的反应温度为90～150℃。
所述的反应压力为0.1～1MPa。
所述的惰性溶剂为乙酸乙酯，二氯乙烷，甲苯，对二甲苯，二甲基甲酰胺或苯偶酰等不与安息香和硝酸发生反应的介质。
所述的安息香在惰性溶剂中的质量分数为5％～50％。
所述硝酸/安息香的摩尔比为1.4～2。
所述硝酸的浓度为37％～90％。
本发明的有益效果为：(1)把间歇过程变为连续过程，减少人力使用；(2)反应器内传质效率高，反应时间短，生产效率高，收率高；(3)反应器体积小，安全性高。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步说明，但并不因此限制本发明的保护范围。
实施例1：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到乙酸乙酯中配成质量分数为5％的溶液，控制反应温度为100℃，压力为0.3MPa，在膜分散微反应器中把浓度为37％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为1.4，控制混合物料停留时间为5min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.5％，苯偶酰的选择性为99.8％。
实施例2：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到二甲基甲酰胺中配成质量分数为10％的溶液，控制反应温度为120℃，压力为0.5MPa，在膜分散微反应器中把浓度为65％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为2.0，控制混合物料停留时间为3min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.8％，苯偶酰的选择性为99.9％。
实施例3：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到苯偶酰中配成质量分数为20％的溶液，控制反应温度为150℃，压力为0.8MPa，在微筛孔反应器中把浓度为48％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为1.8，控制混合物料停留时间为2min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.6％，苯偶酰的选择性为99.9％。
实施例4：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到二氯乙烷中配成质量分数为50％的溶液，控制反应温度为130℃，压力为1MPa，在膜分散微混合器中把浓度为90％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为2.0，控制混合物料停留时间为5min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.2％，苯偶酰的选择性为99.5％。
实施例5：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到对二甲苯中配成质量分数为30％的溶液，控制反应温度为130℃，压力为0.6MPa，在T型微反应器中把浓度为70％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为1.6，控制混合物料停留时间为4min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.8％，苯偶酰的选择性为99.6％。
实施例6：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到甲苯中配成质量分数为10％的溶液，控制反应温度为110℃，压力为0.5MPa，在膜分散微混合器中把浓度为65％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为1.9，控制混合物料停留时间为4min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.9％，苯偶酰的选择性为99.4％。
实施例7：
根据本方法进行实验，把安息香溶解到二氯乙烷中配成质量分数为5％的溶液，控制反应温度为90℃，压力为0.5MPa，在膜分散微混合器中把浓度为65％的硝酸溶液分散到安息香溶液中，硝酸/安息香摩尔比为1.7，控制混合物料停留时间为3min，最后物料进入分相罐进行分相，得到的溶液进行分析，安息香的转化率为99.3％，苯偶酰的选择性为99.9％。
上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种微反应器内安息香氧化制备苯偶酰的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)在微反应器内，以硝酸为分散相，把安息香溶解到惰性溶剂中作为连续相，两者在微反应器内快速混合引发反应；
(b)混合后的反应物料在与微反应器出口连接的延迟管内停留2～10min完成反应；
(c)反应结束后物料进入分相罐中进行分相，产生的氮氧化物进入尾气吸收系统，产物送分离纯化系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述微反应器包括膜分散反应器、微筛孔反应器和T型反应器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述惰性溶剂为乙酸乙酯，二氯乙烷，甲苯，对二甲苯，二甲基甲酰胺或苯偶酰。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述安息香在惰性溶剂中的质量分数为5％～50％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述硝酸/安息香的摩尔比为1.4～2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述硝酸的浓度为37％～90％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)再所述反应温度为90～150℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)再所述反应压力为0.1～1MPa。
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