CN111348997B - 一种2-烷基蒽醌的制备方法 - Google Patents

一种2-烷基蒽醌的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111348997B
CN111348997B CN202010314919.3A CN202010314919A CN111348997B CN 111348997 B CN111348997 B CN 111348997B CN 202010314919 A CN202010314919 A CN 202010314919A CN 111348997 B CN111348997 B CN 111348997B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
beta molecular
catalyst
modified
phthalic anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010314919.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111348997A (zh
Inventor
刘仕伟
孙仕芹
刘悦
于海龙
于世涛
吴琼
王志萍
刘毓翔
王腾
宋湛谦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao University of Science and Technology
Original Assignee
Qingdao University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao University of Science and Technology filed Critical Qingdao University of Science and Technology
Priority to CN202010314919.3A priority Critical patent/CN111348997B/zh
Publication of CN111348997A publication Critical patent/CN111348997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111348997B publication Critical patent/CN111348997B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C46/00—Preparation of quinones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B01J29/7615—Zeolite Beta

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种2‑烷基蒽醌的制备方法，即涉及一种微波辅助乙酸、硝酸镍和硝酸锆三组分改性的Hβ分子筛催化邻苯二甲酸酐与烷基苯“一锅法”反应制备2‑烷基蒽醌的方法，其特征在于在浸渍和焙烧过程中均采用微波加热对Hβ分子筛进行乙酸、硝酸镍和硝酸锆三组分同时改性，制得酸和双金属改性的Hβ分子筛；在密闭的反应釜中，采用改性的Hβ分子筛为催化剂催化邻苯二甲酸酐和烷基苯液相“一锅法”制备蒽醌；本发明与传统方法相比，其特点是：催化剂制备工序简单，用时短；改性催化剂的活性中心具有显著的协同效应，提高反应速度；催化剂重复使用性能佳。

Description

一种2-烷基蒽醌的制备方法
技术领域
本发明涉及一种2-烷基蒽醌的制备方法，即涉及一种微波辅助乙酸、硝酸镍和硝酸锆三组分改性的Hβ分子筛催化邻苯二甲酸酐与烷基苯液相“一锅法”反应制备2-烷基蒽醌的方法。
背景技术
2-烷基蒽醌(主要包括甲基、乙基、叔丁基或叔戊基)工业价值十分巨大，不仅被作为一种合成深色高品质染料的化工中间体，还是造纸工艺中的一种高效的制浆添加剂，并且在医药、农药等诸多方面也被广泛使用。目前，工业上多采用苯酐法合成蒽醌，苯酐法制备蒽醌主要包括两步：首先，采用邻苯二甲酸酐和烷基苯为原料，以三氯化铝为催化剂，通过酰化、酸解或水解反应制备中间体2-(3-烷基苯甲酰基)-苯甲酸；然后，经硫酸或发烟硫酸进行催化脱水闭环，最终得到目标产物2-烷基蒽醌，该方法存在工艺路线长、后处理复杂、硫酸和三氯化铝用量大、设备腐蚀和环境污染严重、催化剂不能回收再使用且难处置等问题。
沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物，经活化后，其分子中的水分子被除去，形成具有特殊的、均匀的孔道和巨大的表面积。沸石分子筛作为新型的固体酸非均相催化剂，具有优良的选择性、副反应少、水稳定性和热稳定性高、目标产物收率高、易分离回收和重复使用、可通过改性来调变其酸性等优势，在很多酸催化反应中收到广泛关注。国内外对沸石分子筛应用于2-烷基蒽醌的制备已有文献报道，主要有气相法和液相法，其中气相法即在高温固定床上催化气相原料进行反应，存在反应温度高(450℃及以上)、物料配比高(苯为理论来的20倍以上)、催化剂成型后传质和扩散阻力大且活性损失大、催化剂易结焦生碳造成薄膜覆盖而活性降低等问题；液相法为中低温液固两相反应体系中催化合成2-烷基蒽醌，存在催化剂改性制备方法复杂(需多次重复改性以提高活性)、改性反应的时间久、因传质和扩散阻力导致改性活性物种在分子筛上的分散均匀性差、使用过程也亦易结碳失活等问题。
目前，在许多化学领域(如无机、有机、高分子和金属有机、材料化学等)，人们运用微波技术进行了很多的研究，取得了显著的效果。与传统的加热方式相比，微波加热具有强化传质与扩算、提高反应速度、缩短反应时间、阻止晶型的转变及晶粒间的团聚等优势。因此，本发明采用微波辅助方式，即在对Hβ分子筛进行乙酸、硝酸镍和硝酸锆三组分改性，在改性过程中重要的浸渍和焙烧两过程中，均使用微波加热的方式来促进改性物种与分子筛的相互作用，完成Hβ分子筛的活性物种的均匀、快速改性，并将改性制备的催化剂用于催化液相法合成2-烷基蒽醌。
发明内容
本发明的目的为取代传统Hβ分子筛改性方法，实现微波加热对Hβ分子筛的羧酸和金属盐一步同时改性，制备出改性活性物种间具有优良协同性能的改性分子筛催化剂，并用于催化液相“一锅法”合成2-烷基蒽醌。
基于如上所述，本发明涉及一种蒽醌的制备方法，即涉及一种微波辅助乙酸、硝酸镍和硝酸锆三组分改性的Hβ分子筛催化邻苯二甲酸酐与烷基苯液相“一锅法”反应制备2-烷基蒽醌的方法，其特征在于将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40～80℃下搅拌10～100min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350～500℃焙烧1.0～3.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.24％～4.13％，Ni在Hβ分子筛的负载量为1.41％～4.93％，所述的乙酸、硝酸镍和硝酸锆水溶液的质量浓度均为2.0％～6.0％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为20:1～200:1、邻苯二甲酸酐和烷基苯摩尔比为1:3～1:5、反应温度160～240℃下反应3.0～8.0h制备2-烷基蒽醌，所述的烷基苯为甲基苯、乙基苯、叔丁基苯或叔戊基苯中的一种，对应生成的2-烷基蒽醌为2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌或2-叔丁基蒽醌中的一种。
本发明通过以下技术方案解决这一技术问题：
以Zr、Ni含量分别为2.81％和4.03％的改性Hβ分子筛为催化剂为例说明具体的技术方案。
将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、5.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.81％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.03％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.1％。
本发明与传统方法相比，其特点是：
1.催化剂制备工序简单，用时短。
2.改性催化剂的活性中心具有显著的协同作用，提高反应速度。
3.催化剂重复使用性能佳。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明的方法做进一步说明，并不是对本发明的限定。
实施例1：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、5.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.81％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.03％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.1％。
对比实施例1：在密闭的反应釜中，采用Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为28.6％。。
对比实施例2：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸的质量浓度为3.0％水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸改性的Hβ分子筛；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为37.5％。
对比实施例3：将Hβ分子筛5.0g加入硝酸镍质量浓度5.0％水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到Ni改性的Hβ分子筛，其中，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.08％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为71.0％。
对比实施例4：将Hβ分子筛5.0g加入硝酸锆的质量浓度为4.0％水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.81％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为57.5％。
对比实施例5：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、5.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在水浴加热下于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在电加热管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.14％，Ni在Hβ分子筛的负载量为3.20％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为62.4％。
对比实施例6：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、7.0％和6.0％混合水溶液100mL中，在水浴加热下于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.78％，Ni在Hβ分子筛的负载量为3.89％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为73.0％。
实施例2：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、5.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.81％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.03％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和叔丁基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-叔丁基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔丁基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔丁基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔丁基苯，釜残即为产品2-叔丁基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.1％。
实施例3：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、5.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.81％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.03％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和叔戊基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-叔戊基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔戊基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔戊基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔戊基苯，釜残即为产品2-叔戊基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为90.4％。
实施例4：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为3.0％、5.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于450℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.81％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.03％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和甲基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应5.0h制备2-甲基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的甲基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用甲基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收甲基苯，釜残即为产品2-甲基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为87.9％。
实施例5：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为6.0％、3.0％和3.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于80℃下搅拌10min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350℃焙烧1.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.65％，Ni在Hβ分子筛的负载量为2.10％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和叔丁基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应3.0h制备2-叔丁基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔丁基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔丁基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔丁基苯，釜残即为产品2-叔丁基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.7％。
实施例6：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为2.0％、6.0％和6.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40℃下搅拌100min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于500℃焙烧3.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为4.13％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.93％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为20:1、邻苯二甲酸酐和甲基苯摩尔比为1:3、反应温度240℃下反应4.0h制备2-甲基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的甲基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用甲基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收甲基苯，釜残即为产品2-甲基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为90.2％。
实施例7：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为5.0％、3.0％和3.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于70℃下搅拌40min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于400℃焙烧2.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.80％，Ni在Hβ分子筛的负载量为2.06％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为100:1、邻苯二甲酸酐和叔戊基苯摩尔比为1:5、反应温度200℃下反应6.0h制备2-叔戊蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔戊基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔戊基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔戊基苯，釜残即为产品2-叔戊基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.0％。
实施例8：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为6.0％、4.0％和4.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于50℃下搅拌30min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于400℃焙烧1.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为2.85％，Ni在Hβ分子筛的负载量为2.64％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为100:1、邻苯二甲酸酐和叔丁基苯摩尔比为1:4、反应温度220℃下反应7.0h制备2-叔丁基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔丁基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔丁基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔丁基苯，釜残即为产品2-叔丁基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为91.2％。
实施例9：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为2.0％、2.0％和2.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40℃下搅拌10min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350℃焙烧1.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.24％，Ni在Hβ分子筛的负载量为1.41％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为200:1、邻苯二甲酸酐和叔戊基苯摩尔比为1:3、反应温度160℃下反应3.0h制备2-叔戊基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔戊基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔戊基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔戊基苯，釜残即为产品2-叔戊基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.0％。
实施例10：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为2.0％、2.0％和2.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40℃下搅拌10min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350℃焙烧1.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.24％，Ni在Hβ分子筛的负载量为1.41％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为200:1、邻苯二甲酸酐和甲基苯摩尔比为1:3、反应温度160℃下反应3.0h制备2-甲基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的甲基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用甲基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收甲基苯，釜残即为产品2-甲基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为87.2％。
实施例10：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为2.0％、2.0％和2.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40℃下搅拌10min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350℃焙烧1.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.24％，Ni在Hβ分子筛的负载量为1.41％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为200:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:3、反应温度160℃下反应3.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为88.0％。
实施例11：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为2.0％、2.0％和2.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40℃下搅拌10min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350℃焙烧1.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.24％，Ni在Hβ分子筛的负载量为1.41％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为200:1、邻苯二甲酸酐和叔戊基苯摩尔比为1:3、反应温度160℃下反应3.0h制备2-叔戊基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的叔戊基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用叔戊基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收叔戊基苯，釜残即为产品2-叔戊基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为88.5％。
实施例12：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为6.0％、6.0％和6.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌120min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于550℃焙烧3.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为4.10％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.85％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为20:1、邻苯二甲酸酐和甲基苯摩尔比为1:5、反应温度160℃下反应8.0h制备2-甲基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的甲基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用甲基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收甲基苯，釜残即为产品2-甲基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.3％。
实施例13：将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的质量浓度分别为6.0％、6.0％和6.0％混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于60℃下搅拌120min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于550℃焙烧3.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为4.10％，Ni在Hβ分子筛的负载量为4.85％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为20:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度160℃下反应8.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基苯蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为89.7％。
实施例14：将实施例1所分离得到的催化剂重复使用，在密闭的反应釜中，采用实施例1分离所得Hβ分子筛为催化剂，在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应3.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为88.8％；第二次重复使用，2-乙基蒽醌的收率为88.8％，第三次重复使用，2-乙基蒽醌收率为88.7％，第四次重复使用，2-乙基蒽醌收率为88.5％；第五次重复使用，2-乙基蒽醌收率为88.2％。
对比实施例7：采用对比实施例3分离所得Ni改性分子筛为催化剂，在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和乙基苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应3.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为65.2％，第二次重复使用，2-乙基蒽醌的收率为56.8％；第三次重复使用，2-乙基蒽醌的收率为49.0％。将第三次重复使用的分子筛在600w微波加热的管式炉中于5L/min的氩气气流下于450℃下焙烧2.0h后，再次用于催化制备蒽醌，蒽醌收率为75.2％。
对比实施例8：采用对比实施例4分离所得Zr改性的分子筛为催化剂，在密闭的反应釜中，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为50:1、邻苯二甲酸酐和苯摩尔比为1:5、反应温度210℃下反应3.0h制备2-乙基蒽醌；反应结束后，向反应混合物中加入其等体积的乙基苯混合均匀，液体物料和固体催化剂过滤分离，固体催化剂用乙基苯洗涤3次，合并母液和洗涤液，常压蒸馏回收乙基苯，釜残即为产品2-乙基蒽醌，采用气相色谱测其含量，并计算收率为51.6％，第二次重复使用，2-乙基蒽醌收率为34.2％。将第二次重复使用的分子筛在600w微波加热的管式炉中于5L/min的氩气气流下于450℃下焙烧2.0h后，再次用于催化制备2-乙基蒽醌，2-乙基蒽醌收率为63.1％。可见，对比实施例5和对比实施例6中催化剂经重新焙烧后其活性得以恢复，表明催化剂失活的原因是结碳薄膜覆盖所致，此外，对比实施例5和对比实施例6的实验结果也表明，三组分改性的分子筛具有良好的抗结碳能力。

Claims (1)

1.一种2-烷基蒽醌的制备方法，其特征在于将Hβ分子筛5.0g加入乙酸、硝酸镍和硝酸锆的混合水溶液100mL中，在200w功率的微波中于40～80℃下搅拌10～100min、过滤、去离子水洗涤滤饼3次、110℃干燥滤饼2h后，将滤饼在600w微波加热的管式炉中，在5L/min的氩气气流下于350～500℃焙烧1.0～3.0h，得到乙酸、Zr、Ni改性的Hβ分子筛，其中，Zr在Hβ分子筛的负载量为1.24％～4.13％，Ni在Hβ分子筛的负载量为1.41％～4.93％，所述的乙酸、硝酸镍和硝酸锆水溶液的质量浓度均为2.0％～6.0％；在密闭的反应釜中，以改性的Hβ分子筛为催化剂，在邻苯二甲酸酐和催化剂的质量比为20:1～200:1、邻苯二甲酸酐和烷基苯摩尔比为1:3～1:5、反应温度160～240℃下反应3.0～8.0h制备2-烷基蒽醌，所述的烷基苯为甲基苯、乙基苯、叔丁基苯或叔戊基苯中的一种，对应生成的2-烷基蒽醌为2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌或2-叔戊基蒽醌中的一种。
CN202010314919.3A 2020-04-21 2020-04-21 一种2-烷基蒽醌的制备方法 Active CN111348997B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010314919.3A CN111348997B (zh) 2020-04-21 2020-04-21 一种2-烷基蒽醌的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010314919.3A CN111348997B (zh) 2020-04-21 2020-04-21 一种2-烷基蒽醌的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111348997A CN111348997A (zh) 2020-06-30
CN111348997B true CN111348997B (zh) 2022-03-25

Family

ID=71191802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010314919.3A Active CN111348997B (zh) 2020-04-21 2020-04-21 一种2-烷基蒽醌的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111348997B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022104763A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Solvay Sa Process for preparing 2-alkylanthraquinone
CN114516817B (zh) * 2022-02-14 2022-11-11 九江善水科技股份有限公司 一种化工中间体及制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4666632A (en) * 1986-07-08 1987-05-19 The Halcon Sd Group, Inc. Process for the preparation of anthraquinone
US5107004A (en) * 1987-09-23 1992-04-21 Basf Aktiengesellschaft 2-neopentylanthraquinone, processes for its preparation and methods for its use
CN1651386A (zh) * 2004-11-24 2005-08-10 大连理工大学 一种2－烷基蒽醌的合成方法
CN1879965A (zh) * 2005-07-12 2006-12-20 大连理工大学 一种用于2－烷基蒽醌和蒽醌生产的催化剂的制备方法
CN103772168A (zh) * 2014-01-10 2014-05-07 北京化工大学 一种染料蒽醌衍生物的高效绿色合成方法
CN103833534A (zh) * 2014-03-25 2014-06-04 黑龙江大学 一种碱脱硅改性Hβ分子筛催化制备2-乙基蒽醌的方法
CN104588107A (zh) * 2013-11-03 2015-05-06 中国石油化工股份有限公司 用于合成2-烷基蒽醌的催化剂及其制备方法和应用
CN104803837A (zh) * 2015-03-18 2015-07-29 黑龙江大学 一种碱脱硅改性的Hβ分子筛催化乙苯与苯酐反应一步法制备2-乙基蒽醌的方法
CN105396612A (zh) * 2015-11-06 2016-03-16 南京师范大学 一种改性Beta分子筛催化剂的制备方法及其应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4666632A (en) * 1986-07-08 1987-05-19 The Halcon Sd Group, Inc. Process for the preparation of anthraquinone
US5107004A (en) * 1987-09-23 1992-04-21 Basf Aktiengesellschaft 2-neopentylanthraquinone, processes for its preparation and methods for its use
CN1651386A (zh) * 2004-11-24 2005-08-10 大连理工大学 一种2－烷基蒽醌的合成方法
CN1879965A (zh) * 2005-07-12 2006-12-20 大连理工大学 一种用于2－烷基蒽醌和蒽醌生产的催化剂的制备方法
CN104588107A (zh) * 2013-11-03 2015-05-06 中国石油化工股份有限公司 用于合成2-烷基蒽醌的催化剂及其制备方法和应用
CN103772168A (zh) * 2014-01-10 2014-05-07 北京化工大学 一种染料蒽醌衍生物的高效绿色合成方法
CN103833534A (zh) * 2014-03-25 2014-06-04 黑龙江大学 一种碱脱硅改性Hβ分子筛催化制备2-乙基蒽醌的方法
CN104803837A (zh) * 2015-03-18 2015-07-29 黑龙江大学 一种碱脱硅改性的Hβ分子筛催化乙苯与苯酐反应一步法制备2-乙基蒽醌的方法
CN105396612A (zh) * 2015-11-06 2016-03-16 南京师范大学 一种改性Beta分子筛催化剂的制备方法及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沸石分子筛催化合成2-甲基蒽醌反应性能的研究;毕晨光等;《精细与专用化学品》;20070706(第13期);第20-22页 *
铈改性Hβ分子筛催化苯酐法合成蒽醌的研究;贾振等;《应用化工》;20090928(第09期);第1330-1334页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111348997A (zh) 2020-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111348997B (zh) 一种2-烷基蒽醌的制备方法
CN113402395A (zh) 一种基于固定床微反应器连续高效合成间苯二胺的方法
US4287357A (en) Process for the production of 6-hydroxy-2-naphthoic acid
CN111253274A (zh) 一种二烷基甲酰胺的制备方法
CN113231102B (zh) 基于微介孔Zr-MOF材料的戊二酸选择多酸催化剂及其制备方法和应用
CN109225312B (zh) 一种对甲苯磺酸甲酯的合成方法
CN114478243B (zh) 用氧气催化氧化法合成二羟基对苯二甲酸二甲酯的方法
CN111410602B (zh) 一种蒽醌的制备方法
NL2024500B1 (en) Method for preparing 4-(3-hydroxyphenyl)-4-oxobutanoic acid from lignin
CN111269142B (zh) Sba-15负载型离子液体催化亚苄基丙二腈类化合物的方法
CN110423226B (zh) 4-甲基-5-烷氧基噁唑的制备方法
CN107778152A (zh) 一种4‑叔丁基邻苯二甲醛的制备方法
CN111170841A (zh) 一种以苯酐一步制备2-烷基蒽醌的绿色合成方法
CN101628232A (zh) 一种用于丙烷选择氧化合成丙烯酸的催化剂的制备方法
CN110256221B (zh) 一种2-烷基蒽醌的合成方法
WO2020098162A1 (zh) 催化氧化糠醛制备马来酸的催化剂及其制备方法和应用
CN103524323B (zh) 负载金属氧化物型固体超强酸催化合成邻苯甲酰苯甲酸的方法
CN217230592U (zh) 一种用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统
CN115819200B (zh) 一种苊醌的合成方法
CN114773164B (zh) 一种利用纤维素制取2,5-二甲基苯酚的方法
CN114539047B (zh) 一种1,2,3-连苯三甲酸的制备方法
CN106040290A (zh) 制备2‑乙基蒽醌的HBeta催化剂复合改性方法及催化剂应用
CN111303220B (zh) D-氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法
CN114192178A (zh) 一种含钴氮化碳催化剂的制备方法及应用
CN116143668B (zh) 一种低成本、高收率的异丁烯二磺酸钠生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant