CN112778112A - 一种维生素k3的合成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种维生素的合成方法,特别涉及一种维生素K3的合成方法及装置,属于化工合成技术领域。一种维生素K3的合成方法,该方法主要包括两大步骤:S1、中间体β‑甲萘醌的制备;S2、采用联产合成亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)和亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB),即利用MSB和MNB水溶性不同的特性,先通过中间体β‑甲萘醌磺化反应合成并结晶得到MSB,然后利用MSB母液再缩合合成MNB。本发明方法包括关键中间体β‑甲萘醌的制备、亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)、亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB)合成采用联产工艺,即利用MSB和MNB水溶性不同的特性,先合成并结晶得到MSB,然后利用母液再合成MNB。
Description
技术领域
本发明涉及一种维生素的合成方法,特别涉及一种维生素K3的合成方法及装置,属于化工合成技术领域。
背景技术
维生素K3,中文名:甲萘醌,亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)和亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB)。维生素K3是一种维生素营养补充剂,属于促凝血药,可以用于治疗维生素K缺乏所引起的出血性疾病,如新生儿出血、肠道吸收不良所致维生素K缺乏及低凝血酶原血症等。
国内亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)和亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB)的生产一般采用独立的生产系统,即生产MSB产品是以β-甲基萘为原料间歇反应制备β-甲萘醌,再用β-甲萘醌在焦亚硫酸钠、乙醇水溶液中制得MSB反应液:MSB反应液降温、结晶、过滤得MSB;生产MNB产品是在MSB反应液中,再加烟酰胺合成MNB。MSB的合成需在一定的水相体系中完成,但由于MSB在水中的溶解度相当大,使得MSB的产品回收率低,同时合成体系中的乙醇量不足于完全溶解β-甲萘醌,部分合成反应是固液反应,从而使反应时间延长,副产物增多,MSB转化率降低。而MNB在水中溶解度低,反应体系中有乙醇,会使无机盐析出在MNB颗粒内无法洗除,致使MNB含量不合格。
也有厂家制MNB时不加乙醇,在水体系中首先合成MSB,β-甲萘醌以固态形式与亚硫酸氢钠溶液发生反应,反应时间长,副产物高达12~15%,同时由于无乙醇会有有机杂质进入MNB中,导致MNB稳定性变差,且生产过程中产生大量的废水(每吨MNB产生约20吨废水)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种维生素K3的合成方法,其合成MNB的流程短,中间产品β-甲萘醌的综合转化率高,从而很好地解决产品回收率低的问题,产品的收率高,且从根本上避免了废水的产生,使整个生产系统中的水进行综合利用,实现废水零排放。
本发明还提供一种维生素K3的连续合成系统,使维生素K3的合成反应在最佳条件下进行,提高β-甲萘醌生产能力、提高磺化MSB转化率及收率、提高缩合MNB收率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种维生素K3的合成方法,该方法主要包括两大步骤:S1、中间体β-甲萘醌的制备;S2、采用联产合成亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)和亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB),即利用MSB和MNB水溶性不同的特性,先通过中间体β-甲萘醌磺化反应合成并结晶得到MSB,然后利用MSB母液再缩合合成MNB。
本发明方法包括关键中间体β-甲萘醌的制备、亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)、亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB)合成采用联产工艺,即利用MSB和MNB水溶性不同的特性,先合成并结晶得到MSB,然后利用母液再合成MNB。
本发明方法步骤③所得的精制β-甲萘醌,去除了绝大部分的氧化剂、原料、无机盐、有机副产物等,纯度可以达到98%以上,有利于防止β-甲萘醌变质,有利于后续磺化反应工序有更高的收率。
本发明选用的第二溶剂体系(第二溶剂和水),使步骤⑤得到的MSB母液中含有大量的MSB,因此实现了联产制备MNB,提高了β-甲萘醌的回收率(可达76%),远高于不联产合成方法中β-甲萘醌的回收率(64%),提高了维生素K3的整体收率。
作为优选,该方法包括以下步骤:
①中间体β-甲萘醌的制备:原料β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠和水连续进入喷射流连续氧化反应器,制备β-甲萘醌的氧化反应液;
β-甲基萘30~100g/L,硫酸200~1000g/L,重铬酸钠200~900g/L;体系以400~2000L/h的流速连续进行氧化反应;
②β-甲萘醌的氧化反应液经过滤、水洗得到β-甲萘醌粗品;
③β-甲萘醌粗品经第一溶剂萃取、有机相洗涤、有机相结晶工序提纯获得精制的β-甲萘醌湿品;
④β-甲萘醌湿品、焦亚硫酸钠和适量水连续进入磺化釜,得到MSB反应液,MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,向水层加入第二溶剂,混合静置后得到MSB溶液;
⑤MSB溶液经连续梯度降温结晶得MSB母液;
⑥MSB母液与烟酰胺、硫酸一起连续进入缩合釜,降温结晶制MNB。
作为优选,步骤①中,氧化反应温度在35~65℃;氧化停留时间在2~10h。
作为优选,步骤①中,原料浓度为:β-甲基萘20~70g/L,硫酸240~580g/L,重铬酸钠300~680g/L。
作为优选,步骤③所述的第一溶剂为正庚烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、煤油中的一种或几种,步骤④所述的第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯乙烷、乙醇、正丁醇或异丙醇中的一种或几种。第一溶剂优选正庚烷,第二溶剂优选正丁醇。
作为优选,步骤③中将步骤②过滤得到的β-甲萘醌粗品,用第一溶剂萃取,静置分层,取有机相,分离出水相;有机相用水洗涤,静置分层,取有机相,分离出水相并合并;得到的有机相,冷却重结晶,滤液回收溶剂,套用至萃取步骤,过滤得到精制的β-甲萘醌湿品。
作为优选,步骤④中的反应液包括:β-甲萘醌湿品200~300g/L,水600~700g/L,第二溶剂90~100g/L,焦亚硫酸钠200~300g/L。
作为优选,步骤②的水洗温度35~45℃(水洗,洗涤去除未反应的原料、硫酸盐及其它副产物),步骤③的结晶温度为20~25℃,步骤④所述磺化反应温度控制在45~55℃,步骤⑤的结晶温度控制在0~5℃,步骤⑥的反应液温度控制在35~55℃,结晶温度控制在15~25℃。
作为优选,中间体β-甲萘醌的制备中,采用的反应器为喷射流连续氧化反应器,该反应器的液体进料口从反应器罐体的顶部进入反应器内部,液体进料口的端部设有朝向反应器底部的喷嘴,喷嘴外侧设置气体吸入套筒,气体吸入套筒和喷嘴均为底部缩口结构,反应器的侧边设有反应液溢流口,反应器的底部设有循环液出口。物料以30~50m/s的高流速经喷嘴喷射入反应器内,喷嘴外侧的气体吸入套筒,使处于反应器上部空腔位置的气体吸入物料,形成气液混合物。
喷射流连续氧化反应器的优点:1、物料以30~50m/s的高流速喷射入反应器内,对反应器内物料产生冲击,搅动物料体系,加强混合;2、高流速的物料喷嘴处形成文丘里效应,产生局部负压,喷嘴外侧的气体吸入套筒,使处于反应器上部空腔位置的气体吸入物料,形成气液混合物,进一步加强物料混合,提高传质效果;3、反应产物甲萘醌为固体,反应器内物料为气液混合状态,气泡上升形成气浮效应,将反应得到的甲萘醌推到液相表面,反应液从反应液溢流口排出反应器,可以减少甲萘醌在反应器内的停留时间,从而减少副反应产生,提升选择性。
作为优选,磺化釜、缩合釜内部设置环形布料器。
本发明的方法具有成本低、总收率高、安全性好、环境友好的优点。与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、采用针对中间体β-甲萘醌制备的氧化反应设计的喷射流连续氧化反应器,采用多相反应体系的优点,具有传质快、传热效率高的特点,无需使用任何表面活性剂,有利于避免反应物β-甲基萘的过度氧化,提高β-甲萘醌的选择性;反应过程中,合理的停留时间,有利于限制β-甲萘醌同系物的生成速率,提高β-甲萘醌的选择性;本发明采用连续反应相比间歇反应,可以实现大批量的生产运行方式。
2、经第一溶剂萃取、有机相洗涤、有机相结晶等工序获得精制β-甲萘醌,去除了绝大部分的氧化剂、原料、无机盐、有机副产物等,纯度可以达到98%以上,有利于防止β-甲萘醌变质,降低了有机杂质含量,有利于后续磺化反应工序有更高的收率、更低的杂质残留,提高了MSB的产品品质。
3、磺化反应采用了连续反应器,有利于控制反应条件在稳定的温度范围、适当的停留时间范围内,提高磺化反应的选择性,提高MSB的收率水平;连续反应系统相比间歇反应系统,可以实现大批量的生产运行方式。
3、引入了第二溶剂体系,MSB的结晶母液,可以联产用于制备MNB,提高了MSB的利用率,提升了维生素K3的整体收率水平。
附图说明
图1是本发明的喷射流连续氧化反应器的结构示意图;
标号说明:液体进料口1、反应液溢流口2、循环液出口3、反应器罐体4、喷嘴11、喷嘴外侧设置气体吸入套筒12。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
以下实施例中的硫酸,是指质量浓度大于等于98%的H2SO4的水溶液。
以下实施例中,中间体β-甲萘醌的制备采用的反应器为喷射流连续氧化反应器,结构示意图见图1,该反应器的液体进料口1从反应器罐体4的顶部进入反应器内部,液体进料口的端部设有朝向反应器底部的喷嘴11,喷嘴外侧设置气体吸入套筒12,气体吸入套筒和喷嘴均为底部缩口结构,反应器的侧边设有反应液溢流口2,反应器的底部设有循环液出口3。
物料以30~50m/s的高流速经喷嘴喷射入反应器内,喷嘴外侧的气体吸入套筒12,使处于反应器上部空腔位置的气体吸入物料,形成气液混合物。
实施例1
一种维生素K3的合成方法,该方法具体步骤是:
S1、中间体β-甲萘醌的制备
1、β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠、水连续进入喷射流连续氧化反应器,β-甲基萘流量为30kg/h,硫酸流量为 240kg/h,重铬酸钠投料量为300kg/h,配料用水流量为200kg/h,控制反应液温度为50±1℃,停留时间为10h,得到β-甲萘醌的氧化反应液。
初始反应体系中,各物质浓度为:β-甲基萘68.6g/L、硫酸549g/L、重铬酸钠686.3g/L。
2、上一步得到的氧化反应液,连续进入过滤器过滤并进行水洗涤,洗涤水量400kg/h;
3、水洗滤饼用第一溶剂进行萃取,升温至60℃充分溶解滤饼,静置分层;水相进入水相储罐,有机相再进行水洗涤,水洗流量100kg/h,分层后洗涤水进入水相储罐合并;
有机相进入结晶器中降温结晶,过滤出β-甲萘醌湿品。
经检测,本化学合成阶段,β-甲基萘的转化率为99.7%,获得的β-甲萘醌的选择性为30.2%,β-甲萘醌的摩尔收率为30.1%。
S2、联产合成MSB和MNB
1、β-甲萘醌、焦亚硫酸钠水溶液连续进入磺化釜进行磺化反应,调节β-甲萘醌投料量为10.9kg/h,焦亚硫酸钠水溶液流量为39.5kg/h,控制反应液温度为47±2℃,得到MSB反应液。
MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,水层加入第二溶剂,第二溶剂的流量为4.3kg/h,混合后继续停留半小时。
2、MSB反应液连续进入5个串联结晶釜,梯度降温28℃、21℃、14℃、7℃、0℃,离心洗涤干燥,得干MSB 10.9kg。
3、MSB母液中加入烟酰胺2.7kg/h、硫酸1.75kg/h,混合物料在缩合釜进行缩合反应,控制反应温度在40~45℃,反应结束后,物料转移到结晶釜,逐步降温至15~20℃进行结晶,离心洗涤干燥,得干MNB5.39kg。
MNB母液经过蒸馏回收水、第二溶剂,第二溶剂可回用于磺化反应。
本实施例中,第一溶剂是正庚烷,第二溶剂是正丁醇。
经检测本实施例中,以β-甲萘醌为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的摩尔收率为74.7%;以β-甲基萘为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的综合摩尔收率为22.5%。
实施例2
一种维生素K3的合成方法,是在实施例1的基础上,降低氧化反应的停留时间、降低反应温度;MSB反应液制备MSB后依然采用联产制备MNB。
S1、中间体β-甲萘醌的制备
1、β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠、水连续进入喷射流连续氧化反应器,β-甲基萘流量为150kg/h,硫酸流量为 1200kg/h,重铬酸钠投料量为1400kg/h,配料用水流量为700kg/h,控制反应液温度为35±1℃,停留时间为2h。
初始反应体系中,各物质浓度为:β-甲基萘71.7g/L、硫酸573.9g/L、重铬酸钠669.6g/L。
2、上一步得到的氧化反应液,连续进入过滤器过滤并进行水洗涤,洗涤水量1900kg/h;
3、水洗滤饼用第一溶剂进行萃取,升温至65℃充分溶解滤饼,静置分层;水相进入水相储罐,有机相再进行水洗涤,水洗流量450kg/h,分层后洗涤水进入水相储罐合并;
有机相进入结晶器中降温结晶,过滤出β-甲萘醌湿品;
经检测,本化学合成阶段,β-甲基萘的转化率为81%,获得的β-甲萘醌的选择性为62 %,β-甲萘醌的收率为50.2%。
S2、联产合成MSB和MNB
1、β-甲萘醌、溶剂、焦亚硫酸钠水溶液进入磺化釜,调节β-甲萘醌投料量为91.2kg/h,焦亚硫酸钠水溶液流量为329.1kg/h,连续进入磺化釜反应,控制反应液温度为40±2℃。
MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,水层加入第二溶剂,流量为35.8kg/h,混合后继续停留半小时。
2、MSB反应液连续进入5个串联结晶釜,梯度降温28℃、21℃、14℃、7℃、0℃,离心洗涤干燥,得干MSB 91.2kg。
3、 MSB母液加入烟酰胺22.8kg/h,硫酸14.7kg/h,控制反应温度40~45℃,进入缩合釜至15-20℃,离心洗涤干燥,得干MNB45.0kg,含量99.2%。
MNB母液经过蒸馏回收水、溶剂,回用于磺化反应。
本实施例中,第一溶剂是正庚烷,第二溶剂是正丁醇。
经检测本实施例中,以β-甲萘醌为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的摩尔收率为74.7%。以β-甲基萘为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的综合摩尔收率为37.5%。
实施例3
一种维生素K3的合成方法,是在实施例1的基础上,降低氧化反应的停留时间、提高反应温度;MSB反应液分流50%制备MSB后联产制备MNB。
S1、中间体β-甲萘醌的制备
1、β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠、水连续进入喷射流连续氧化反应器,β-甲基萘流量为100kg/h,硫酸流量为 800kg/h,重铬酸钠投料量为900kg/h,配料用水流量为3000kg/h,控制反应液温度为65±1℃,停留时间为1.5h。
初始反应体系中,各物质浓度为:β-甲基萘34.4g/L、硫酸275g/L、重铬酸钠309.4g/L。
2、上一步得到的氧化反应液,连续进入过滤器过滤并进行水洗涤,洗涤水量1300kg/h;
3、水洗滤饼用溶剂进行萃取,升温至65℃充分溶解滤饼,静置分层;水相进入水相储罐,有机相再进行水洗涤,水洗流量450kg/h,分层后洗涤水进入水相储罐合并;
有机相进入结晶器中降温结晶,过滤出β-甲萘醌湿品;
经检测,本化学合成阶段,β-甲基萘的转化率为99.3%,获得的β-甲萘醌的选择性为43.2 %,β-甲萘醌的收率为42.9%。
S2、联产合成MSB和MNB
1、β-甲萘醌、焦亚硫酸钠水溶液进入磺化釜,调节β-甲萘醌流量为26kg/h,焦亚硫酸钠水溶液流量为187.4kg/h,连续进入磺化釜反应,控制反应液温度为50±2℃。
MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,水层加入第二溶剂,流量为20.4kg/h,混合后继续停留半小时。
2、取50%的MSB反应液连续进入5个串联结晶釜,梯度降温28℃、21℃、14℃、7℃、0℃,离心洗涤干燥,得干MSB 26kg。
3、剩余的50%MSB反应液和(8)中MSB结晶母液加入烟酰胺28.8kg/h,硫酸14.6kg/h,控制反应温度40~45℃,进入缩合釜至15-20℃,离心洗涤干燥,得干MNB 56.7kg。
MNB母液经过蒸馏回收水、溶剂,回用于磺化反应。
本实施例中,第一溶剂是正庚烷,第二溶剂是正丁醇。
经检测本实施例中,以β甲萘醌为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的摩尔收率为76.0%。以β-甲基萘为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的综合摩尔收率为32.5%。
实施例4
一种维生素K3的合成方法,是在实施例3的基础上,降低氧化反应温度;MSB反应液分流制备MSB后不联产制备MNB。
1、β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠、水连续进入喷射流连续氧化反应器,β-甲基萘流量为100kg/h,硫酸流量为 800kg/h,重铬酸钠投料量为900kg/h,配料用水流量为2000kg/h,控制反应液温度为40±1℃,停留时间为2h。
初始反应体系中,各物质浓度为:β-甲基萘43.4g/L、硫酸347.4g/L、重铬酸钠390.8g/L。
2、上一步得到的氧化反应液,连续进入过滤器过滤并进行水洗涤,洗涤水量1300kg/h;
3、水洗滤饼用溶剂进行萃取,升温至65℃充分溶解滤饼,静置分层;水相进入水相储罐,有机相再进行水洗涤,水洗流量450kg/h,分层后洗涤水进入水相储罐合并;
有机相进入结晶器中降温结晶,过滤出β-甲萘醌湿品;
经检测,本化学合成阶段,β-甲基萘的转化率为87.4%,获得的β-甲萘醌的选择性为63.1 %,β-甲萘醌的收率为55.1%。
4、β-甲萘醌、焦亚硫酸钠水溶液进入磺化釜,调节β-甲萘醌流量为26kg/h,焦亚硫酸钠水溶液流量为187.4kg/h,连续进入磺化釜反应,控制反应液温度为43±2℃。
MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,水层加入第二溶剂,流量为26.2kg/h,混合后继续停留半小时。
5、 取50%的MSB反应液连续进入5个串联结晶釜,梯度降温28℃、21℃、14℃、7℃、0℃,离心洗涤干燥,得干MSB 33.4kg。
6、剩余的50%MSB反应液加入烟酰胺28.6kg/h,硫酸18.4kg/h,控制反应温度40~45℃,进入缩合釜至15-20℃,离心洗涤干燥,得干MNB 56.4kg。
MNB母液经过蒸馏回收水、溶剂,回用于磺化反应。
本实施例中,第一溶剂是正庚烷,第二溶剂是正丁醇。
经检测本实施例中,以β甲萘醌为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的摩尔收率为64.7%。与实施例3中维生素K3总收率76%相比,制备MSB后MSB结晶母液联产生产MNB的总收率,显然要远高于不联产工艺。以β-甲基萘为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的综合摩尔收率为35.6%。
实施例5
一种维生素K3的合成方法,是在实施例3的基础上,降低氧化反应温度。
S1、中间体β-甲萘醌的制备
1、β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠、水连续进入喷射流连续氧化反应器,β-甲基萘流量为70kg/h,硫酸流量为 800kg/h,重铬酸钠流量为1000kg/h,配料用水流量为3000kg/h,控制反应液温度为55±1℃,停留时间为1.5h。
初始反应体系中,各物质浓度为:β-甲基萘23.7g/L、硫酸271.0g/L、重铬酸钠338.8g/L。
2、上一步得到的氧化反应液,连续进入过滤器过滤并进行水洗涤,洗涤水量900kg/h;
3、水洗滤饼用溶剂进行萃取,升温至65℃充分溶解滤饼,静置分层;水相进入水相储罐,有机相再进行水洗涤,水洗流量200kg/h,分层后洗涤水进入水相储罐合并;
有机相进入结晶器中降温结晶,过滤出β-甲萘醌湿品;
经检测,本化学合成阶段,β-甲基萘的转化率为99.4%,获得的β-甲萘醌的选择性为71.3 %,β-甲萘醌的收率为70.9%。
S2、联产合成MSB和MNB
1、β-甲萘醌、焦亚硫酸钠水溶液进入磺化釜,调节β-甲萘醌流量为30kg/h,焦亚硫酸钠水溶液流量为216.84kg/h,连续进入磺化釜反应,控制反应液温度为55±2℃。
MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,水层加入第二溶剂,流量为23.6kg/h,混合后继续停留半小时。
2、取50%的MSB反应液连续进入5个串联结晶釜,梯度降温28℃、21℃、14℃、7℃、0℃,离心洗涤干燥,得干MSB 30.1kg。
3、剩余的50%MSB反应液和(8)中MSB结晶母液加入烟酰胺33.2kg/h,硫酸21.4kg/h,控制反应温度40~45℃,进入缩合釜至15-20℃,离心洗涤干燥,得干MNB 65.6kg。
MNB母液经过蒸馏回收水、溶剂,回用于磺化反应。
本实施例中,第一溶剂是正庚烷,第二溶剂是正丁醇。
经检测本实施例中,以β甲萘醌为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的摩尔收率为76.0%。以β-甲基萘为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的综合摩尔收率为53.9%。
上述实施例1-5中,以β甲萘醌为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的摩尔收率,和,以β-甲基萘为基准,维生素K3(含MSB/MNB)的综合摩尔收率记录于表1中。
表1
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
维生素K3的收率(β-甲萘醌) | 74.7% | 74.7% | 76.0% | 64.7% | 76.0% |
维生素K3的收率(β-甲基萘) | 22.5% | 37.5% | 32.5% | 35.6% | 53.9% |
根据表1数据可知,实施例5最佳,VK3收率最佳。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种维生素K3的合成方法,其特征在于该方法主要包括两大步骤:
S1、中间体β-甲萘醌的制备;
S2、采用联产合成亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)和亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌(MNB),即利用MSB和MNB水溶性不同的特性,先通过中间体β-甲萘醌磺化反应合成并结晶得到MSB,然后利用MSB母液再缩合合成MNB。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
①中间体β-甲萘醌的制备:原料β-甲基萘、硫酸、重铬酸钠和水连续进入反应器,制备β-甲萘醌的氧化反应液;
β-甲基萘30~100g/L,硫酸200~1000g/L,重铬酸钠200~900g/L;体系以400~2000L/h的流速连续进行氧化反应;
②β-甲萘醌的氧化反应液经过滤、水洗得到β-甲萘醌粗品;
③β-甲萘醌粗品经第一溶剂萃取、有机相洗涤、有机相结晶工序提纯获得精制的β-甲萘醌湿品;
④β-甲萘醌湿品、焦亚硫酸钠和适量水连续进入磺化釜,得到MSB反应液,MSB反应液静置分层,脱去第一溶剂层后,向水层加入第二溶剂,混合静置后得到MSB溶液;
⑤MSB溶液经连续梯度降温结晶得MSB母液;
⑥MSB母液与烟酰胺、硫酸一起连续进入缩合釜,降温结晶制MNB。
3.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:步骤①中,氧化反应温度在35~65℃;氧化停留时间在2~10h。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:步骤①中,原料浓度为:β-甲基萘20~70g/L,硫酸240~580g/L,重铬酸钠300~680g/L。
5.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:步骤③所述的第一溶剂为正庚烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯或煤油中的一种或几种,步骤④所述的第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯乙烷、乙醇、正丁醇或异丙醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:步骤③中将步骤②过滤得到的β-甲萘醌粗品,用第一溶剂萃取,静置分层,取有机相,分离出水相;有机相用水洗涤,静置分层,取有机相,分离出水相并合并;得到的有机相,冷却重结晶,滤液回收溶剂,套用至萃取步骤,过滤得到精制的β-甲萘醌湿品。
7.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:步骤④中的反应液包括:β-甲萘醌湿品200~300g/L,水600~700g/L,第二溶剂90~100g/L,焦亚硫酸钠200~300g/L。
8.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:步骤②的水洗温度35~45℃(水洗,洗涤去除未反应的原料、硫酸盐及其它副产物),步骤③的结晶温度为20~25℃,步骤④所述磺化反应温度控制在45~55℃,步骤⑤的结晶温度控制在0~5℃,步骤⑥的反应液温度控制在35~55℃,结晶温度控制在15~25℃。
9.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:中间体β-甲萘醌的制备中,采用的反应器为喷射流连续氧化反应器,该反应器的液体进料口(1)从反应器罐体(4)的顶部进入反应器内部,液体进料口的端部设有朝向反应器底部的喷嘴(11),喷嘴外侧设置气体吸入套筒(12),气体吸入套筒和喷嘴均为底部缩口结构,反应器的侧边设有反应液溢流口(2),反应器的底部设有循环液出口(3)。
10.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:磺化釜、缩合釜内部设置环形布料器。
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