蒽醌的合成进展

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2乙基蒽醌生产工艺

2乙基蒽醌生产工艺

2乙基蒽醌生产工艺以2乙基蒽醌生产工艺为标题,本文将介绍2乙基蒽醌的生产工艺及相关信息。

2乙基蒽醌(2-Ethylanthraquinone)是一种有机化合物,化学式为C16H12O2。

它是一种重要的中间体,广泛应用于染料、颜料、光敏材料等领域。

下面将详细介绍2乙基蒽醌的生产工艺。

2乙基蒽醌的生产工艺一般分为两个步骤:蒽醌的制备和2乙基化反应。

首先是蒽醌的制备。

蒽醌是2乙基蒽醌的前体,其制备通常采用二氧化硫催化剂催化下的蒽氧化反应。

具体步骤如下:1. 将蒽和氧气经过预处理后,进入反应釜中。

2. 加入二氧化硫作为催化剂,并控制反应温度和压力。

3. 反应进行一定时间后,停止反应。

4. 分离反应产物,采用适当的提取剂进行提取。

5. 对提取得到的产物进行精制和干燥,得到纯度较高的蒽醌。

接下来是2乙基化反应。

将蒽醌进行2乙基化反应,得到2乙基蒽醌。

具体步骤如下:1. 将蒽醌和乙醇以及适当的催化剂放入反应釜中。

2. 加热反应混合物,并控制反应温度和时间。

3. 反应结束后,进行产物的分离和提取。

4. 对提取得到的产物进行精制和干燥,得到纯度较高的2乙基蒽醌。

在整个生产过程中,需要注意以下几点:1. 控制反应条件,包括温度、压力、催化剂的种类和用量等。

这些条件的选择将直接影响反应的效率和产物的质量。

2. 对产物进行分离和提取时,选择适当的溶剂和提取剂,以提高产物的纯度和收率。

3. 在精制和干燥过程中,采用适当的方法,如结晶、蒸馏等,以去除杂质,提高产品的质量。

2乙基蒽醌作为一种重要的中间体,在染料、颜料、光敏材料等领域有广泛的应用。

它可以作为染料的合成原料,用于生产各种颜色的染料。

同时,它还可以用于制备各种颜色的颜料,如红色、蓝色等。

此外,2乙基蒽醌还可以作为光敏材料,在光敏感器件、激光打印等领域发挥重要作用。

2乙基蒽醌的生产工艺是一个复杂的过程,需要控制好反应条件和选择适当的方法进行分离和提取。

通过合理的生产工艺,可以高效地制备出纯度较高的2乙基蒽醌,为相关行业的发展提供了重要的原料基础。

蒽醌衍生物的合成与生物活性

蒽醌衍生物的合成与生物活性

蒽醌衍生物的合成与生物活性蒽醌衍生物,是一类来源于二苯并酮的具有广泛生物活性的有机物。

其分子在化学结构上包含蒽醌和其衍生物,是一类具有丰富化学性质的化合物。

由于其在医药、农药、杀虫剂等领域有着广泛的应用,因此对蒽醌衍生物的合成与生物活性的研究也日益受到关注。

一、蒽醌衍生物的合成1. 光氧化法光氧化法是蒽醌衍生物合成中常用的一种方法。

利用光氧化作用将苯酚和苯乙烯酮反应生成一种新的化合物。

该方法操作简单、反应时间短,并且有良好的收率和反应效果。

但是,该方法的制备条件较为苛刻,需要在无水乙醇溶液中进行,并且光源的选择会对反应产物的形成产生影响。

2. 金属催化法金属催化法是一种新兴的蒽醌衍生物的合成方法。

通过选择合适的金属催化剂来实现反应,如钯、钌、铑等金属催化剂,可以使得反应条件更加温和,收率更高。

同时,该方法具有环保、高效的特点,已成为合成蒽醌衍生物的重要方法之一。

3. 热法合成热法合成是指利用高温条件将二苯并酮和苯酚混合物直接加热反应生成蒽醌衍生物。

该方法操作简单、反应时间短,但是需要在高温条件下进行反应,对反应器的选择、反应物质量的把控要求较高。

二、蒽醌衍生物的生物活性1. 作为抗肿瘤药物蒽醌衍生物作为一类具有广泛生物活性的有机物,其在肿瘤治疗中的作用得到了广泛的研究。

研究表明,蒽醌衍生物能够抑制肿瘤细胞的生长和分裂,从而达到抗肿瘤的功效。

其中,替蒽醌是目前临床上常用的抗癌药物之一。

2. 作为抗菌药物蒽醌衍生物作为一类广谱抗菌药物,其具有抑制细菌和真菌等病原微生物的生长和繁殖的作用。

研究表明,蒽醌衍生物具有较强的抑菌作用,其对一些多药耐药菌株也表现出较好的敏感性。

因此,蒽醌衍生物有望成为未来新一代抗菌药物的重要候选之一。

三、结语综上所述,蒽醌衍生物作为一类具有广泛生物活性的有机物,其在医药、农药等领域的应用前景广阔。

对蒽醌衍生物的合成与生物活性的研究已经成为当前有机化学领域的热点之一,相信在未来的研究中,将有更多关于蒽醌衍生物的有益发现。

蒽醌类化合物合成途径

蒽醌类化合物合成途径

蒽醌类化合物合成途径1. 引言蒽醌类化合物是一类重要的有机合成中间体,具有广泛的应用领域,如药物合成、染料合成和材料科学等。

本文将介绍蒽醌类化合物的合成途径,包括经典的方法以及最新的研究进展。

2. 传统合成方法蒽醌类化合物的传统合成方法主要包括蒽类化合物的氧化和蒽醌的还原两个步骤。

2.1 蒽类化合物的氧化蒽类化合物的氧化通常采用强氧化剂,如过氧化氢(H2O2)或过硫酸铵(NH4S2O8),在适当的反应条件下进行。

例如,将蒽(anthracene)与过氧化氢在乙酸中反应,可以得到蒽醌(anthraquinone):C14H10 + H2O2 -> C14H8O2 + 2H2O这种方法具有操作简单、反应条件温和的优点,但产率较低。

2.2 蒽醌的还原蒽醌的还原可以使用还原剂,如亚硫酸氢钠(NaHSO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)或氢气(H2),在适当的反应条件下进行。

例如,将蒽醌与亚硫酸氢钠在碱性条件下反应,可以得到蒽醌的醇(anthrahydroquinone):C14H8O2 + 2NaHSO3 + 2NaOH -> C14H10O2 + 2Na2SO4 + 2H2O这种方法可以高选择性地得到蒽醌的醇,但反应较慢且产率较低。

3. 新型合成方法近年来,随着有机合成化学的发展,研究人员提出了一些新型的蒽醌类化合物合成方法,具有高效、高选择性和环境友好的特点。

3.1 催化氧化还原催化氧化还原方法是一种新颖的蒽醌类化合物合成方法。

通过引入催化剂,如过渡金属或有机催化剂,可以在较温和的条件下实现蒽类化合物的氧化和蒽醌的还原反应。

例如,研究人员发现过渡金属配合物(如钯、铑、铑配合物)可以催化蒽类化合物的氧化反应,从而提高产率和选择性。

同时,有机催化剂(如有机碱或有机酸)也被应用于蒽醌的还原反应中,实现高效的还原反应。

3.2 生物合成生物合成是一种绿色、环境友好的蒽醌类化合物合成方法。

通过利用生物催化剂,如酶或微生物,可以在温和的条件下实现蒽类化合物的氧化和蒽醌的还原反应。

蒽醌 生产工艺

蒽醌 生产工艺

蒽醌生产工艺
蒽醌是一种有机化合物,也称为二苯醌或者2,3-二苯并呋酮。

它有一个苯环和一个呋喃环,是一种重要的光敏材料和助燃剂。

蒽醌的生产工艺通常包括以下几个步骤:蒽的氧化、重氮化、重氮化物的脱氮和合成蒽醌。

首先,蒽的氧化是生产蒽醌的关键步骤。

蒽可通过苯的催化环化反应或麦克马洪反应合成。

一般可以选择氯化铝作为催化剂,并控制反应温度在250-300℃范围内。

氯化铝能够使蒽发生环
化反应,生成二氢蒽,然后再经过氧化反应形成蒽醌。

其次,重氮化是蒽醌生产的第二步。

通过在蒽中引入亚硝胺基离子,可将蒽转化为相应的重氮化合物。

这一步通常使用硫酸和亚硝酸钠作为反应物,在低温下进行反应。

随后是重氮化物的脱氮。

将重氮化合物加热,并加入反应剂使其脱氮,生成相应的芳香酮。

常用的脱氮剂有酸性条件下的硫酸、氯化亚铜等。

脱氮过程中生成的亚硝酸根离子与反应剂相互反应形成各种产物。

最后是合成蒽醌。

将芳香酮与亚硝酸盐反应,生成相应的蒽醌。

这一步反应通常在碱性条件下进行。

常用的反应物有碳酸钠、碳酸氢钠等,通过中和反应剂生成碱性条件。

总的来说,蒽醌的生产工艺包括蒽的氧化、重氮化、重氮化物的脱氮和合成蒽醌等几个步骤。

在实际生产过程中,还需要考
虑反应条件的选择、催化剂的使用和产物的纯化等因素,以确保蒽醌的高效率合成和高纯度产出。

1—氨基蒽醌合成方法的研究

1—氨基蒽醌合成方法的研究

1—氨基蒽醌合成方法的研究摘要:对合成1-氨基蒽醌的各种方法进行了综述,并指出了其目前的研究进展和方法特点。

关键词:1-氨基蒽醌;合成工艺1、前言1-氨基蒽醌是染料工业重要的中间体,用作生产溴氨酸和吡唑蒽酮的重要原料,特别是溴氨酸为生产活性染料、酸性染料,有机颜料的中间体。

蒽醌系合成染料,具有很好的耐洗耐晒牢度。

由1-NH2AQ合成的染料达22种之多。

近年来,还被应用于液晶染料,因此1-氨基蒽醌在染料工业中占有极其重要的位置。

该产品出口的潜力很大,国内价格在70000元/t左右。

现国内生产厂家大多采用硫化碱法工艺,产品质量差,收率低、三废排放量大。

而液相催化加氢等方法具有明显的优越性,因此对该产品合成工艺的研究开发具有一定的现实意义。

2、合成工艺方法2.1 磺化氨解法以蒽醌为原料,在汞催化剂存在下,经磺化氨化而得1-NH2AQ。

产品纯度高,质量好,其中副产品主要是2-NH2AQ和少量的二硝基物。

主要问题是有汞害和需要高压氨解设备。

我国早期应用过该工艺。

2.2 萘醌丁二烯法以精萘为原料,经电解氧化制得1,4-萘醌,再经硝化,与丁二烯缩合闭环、还原得产品。

该法系沈阳化工研究院“六五” 开发项目。

因电解氧化耗电量大,对设备要求高和丁二烯来源问题,国内尚未工业化生产。

该法的主要特点是产品质量优。

该法的新工艺:1-硝基萘在含有铈离子的酸性溶液中经电解氧化得5-硝基-1,4-萘醌,然后与l,3-丁二烯缩合,闭环后经NaHS还原制得该产品。

产品的纯度极高,无污染是该工艺的主要特点。

2.3 氨解法日本小田公司使用氨水与硝基蒽醌在压力下氨解。

德国拜耳公司专利认为在水或有机溶剂中用过量的氨解会生成较多的亚胺,需用酸催化剂或有机溶剂加水处理使亚胺变成1-NH2AQ。

以二甲苯为溶剂,产品纯度达99% ,收率达63.5%。

制备过程:1-NH2AQ用75%HNO3洗涤后于5.8MPa下通入气体氨(2.85L/h)和二甲苯(20L/h),然后蒸去二甲苯,减压至3.999X103Pa ,顶温294℃下蒸馏得99%的产品。

蒽醌类化合物的合成研究进展

蒽醌类化合物的合成研究进展

收稿日期:20181020;修订日期:20190729 基金项目:广东省教育厅青年创新人才类项目(2017KQNCX093);广东海洋大学科研启动经费资助项目(R18018);广东海洋
大学大学生创新创业训练计划项目(CXXL2018108) 作者简介:卜卓琳(1998-),女,汉族,广东湛江人,本科生,主要从事天然药物合成研究。Email:zhuol_bu@163.com 通信联系人:余传明,讲师,Email:yucmingdou@163.com;李泳,教授,Email:yongli6808@126.com
合物(Chart1)。同时,蒽醌类化合物(Chart2)还 是一种重要的化工原料,色彩丰富,是除偶氮染料 外应用最广的染料。此外,烷基蒽醌还是生产双 氧水的重要催化剂[15-17]。
鉴于蒽醌类化合物在医药及化工领域的重要 作用,蒽醌环的构建受到了化学家们的广泛关注, 许 多 高 效、简 便 的 合 成 方 法 被 逐 渐 开 发 与 完 善。 本文在课题组相关研究基础上,综述了一些蒽醌 及其衍生物的成环研究进展。
<12.2 4.0 12.4~62.2
18
15
— 749 —
合成化学
Entry 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
表 1 AlCl3催化苯酐合成蒽醌 Table1 SynthesisofanthraquinonescatalyzedbyAlCl3 from oPA
Solvent
Yield/%
Ref
Entry
Solvent
CH2Cl2 CH2Cl2 None
蒽醌(Anthraquinones),是天然醌类化合物中 最为重要的一种,是许多中药的有效成分,并广泛 存在于高等 植 物 中 [1-7],其 衍 生 物 具 有 广 泛 的 生 物活性,在 消 炎、抗 癌、止 血 等 医 学 领 域 备 受 关 注[8-14],如市售 抗 肿 瘤 药 物 柔 红 霉 素 (1,用 于 急 性白血病)、阿 霉 素 (2,用 于 急 慢 性 白 血 病、恶 性 淋巴瘤及实体瘤)、米托 蒽 醌 (3,用 于 晚 期 乳 腺 癌、淋巴癌、急 性 非 淋 巴 细 胞 白 血 病 )、洛 索 蒽 醌 (4,用于乳 腺 癌 )等 均 是 含 蒽 醌 环 结 构 的 此 类 化

2024年蒽醌市场分析现状

2024年蒽醌市场分析现状

2024年蒽醌市场分析现状蒽醌是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药、染料等多个领域。

本文将对蒽醌市场的现状进行分析,包括市场规模、竞争格局以及发展趋势等方面。

市场规模蒽醌市场在过去几年里呈现出良好的增长态势。

根据市场研究数据显示,2018年全球蒽醌市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。

在中国市场,蒽醌的需求也在持续增长,同样预计将实现稳定的增长。

蒽醌市场规模扩大的主要驱动因素是其在各个应用领域的广泛应用。

蒽醌作为一种重要的染料中间体,在纺织、油漆、塑料等领域具有广泛的用途。

此外,蒽醌还用于制药工业中的合成,特别是用于抗癌药物的生产,这也促进了市场的增长。

竞争格局蒽醌市场竞争激烈,主要的供应商包括国内外的化工公司和制药公司。

在全球市场上,蒽醌的主要生产国家包括中国、美国、印度等。

中国在全球蒽醌生产中占据重要地位,其产量和出口量均居于领先位置。

然而,由于蒽醌市场的持续增长,新的市场参与者也在逐渐增多。

新的竞争者进入市场,会对现有供应商的份额构成一定的威胁。

为了应对竞争,供应商们不断进行技术创新和产品升级,以提高产品质量和降低成本。

发展趋势蒽醌市场的未来发展存在一些明显的趋势。

首先,由于环境保护意识的增强,市场对环保型的蒽醌产品的需求在增加。

因此,未来的趋势将是发展更多环保型、低污染的蒽醌生产工艺。

其次,随着新技术和新应用的不断涌现,对蒽醌产品的需求也在增加。

例如,随着电子产品和新能源技术的快速发展,对蒽醌的需求将继续增长。

此外,蒽醌在医药领域的应用也将进一步扩大,特别是在抗癌药物的研发和生产中的应用。

最后,蒽醌市场的国际贸易将继续增长。

全球化的趋势使得各个国家的市场更加紧密相连,蒽醌的国际贸易也会进一步增加。

中国作为世界蒽醌的主要生产和出口国,将继续在国际市场上发挥重要作用。

总结随着蒽醌市场需求的增长,市场规模不断扩大。

竞争格局激烈,供应商需要不断创新以保持竞争优势。

未来的发展趋势包括环保型产品需求增加、新技术和新应用领域的发展以及全球化贸易的增长。

1,5-二氨基蒽醌合成工艺

1,5-二氨基蒽醌合成工艺

1,5-二氨基蒽醌合成工艺1,5-二氨基蒽醌是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、染料和高分子材料等领域。

本文将介绍其合成工艺,并分析其反应机理和应用前景。

一、合成工艺1,5-二氨基蒽醌的合成工艺主要包括以下几个步骤:蒽的氨甲酰化反应、酰胺合成反应和酰胺氧化反应。

将蒽与氨甲酸在催化剂的存在下进行氨甲酰化反应,生成1,5-二氨基蒽。

该反应通常在高温高压条件下进行,催化剂常使用碱金属盐或过渡金属盐。

接着,将1,5-二氨基蒽与酰氯反应,生成相应的酰胺。

该反应一般在室温下进行,并需要适量的有机溶剂和碱催化剂的存在。

将得到的酰胺进行氧化反应,得到1,5-二氨基蒽醌。

该反应常使用过氧化氢或氧气作为氧化剂,在适当的温度和pH条件下进行。

二、反应机理1,5-二氨基蒽醌的合成反应中,氨甲酰化反应是关键步骤。

该反应的机理主要包括以下几个步骤:蒽与氨甲酸发生亲核加成反应,生成N-蒽基氨甲酸酯;然后,该酯在催化剂的作用下发生脱羧反应,生成N-蒽基甲酸酰胺;最后,该酰胺经过氧化反应,脱掉一个氢原子,生成1,5-二氨基蒽醌。

三、应用前景1,5-二氨基蒽醌作为一种重要的有机合成中间体,具有广泛的应用前景。

在医药领域,1,5-二氨基蒽醌可以用作抗肿瘤药物的合成原料。

其具有较强的抗氧化性能和抗肿瘤活性,可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散。

在染料领域,1,5-二氨基蒽醌可以用于合成高性能有机染料。

其分子结构中含有蒽环和氨基等活性基团,可以赋予染料良好的溶解性和染色性能,广泛应用于纺织、印刷和染色工业。

1,5-二氨基蒽醌还可以用于合成高分子材料。

通过与其他单体进行缩合反应,可以得到具有特殊结构和性能的聚合物,如聚酰胺、聚酰亚胺等。

这些聚合物在电子、光电和材料科学领域具有广泛的应用。

1,5-二氨基蒽醌的合成工艺简单高效,反应机理清晰明确。

其具有广泛的应用前景,在医药、染料和高分子材料等领域具有重要的应用价值。

随着有机合成和材料科学的不断发展,1,5-二氨基蒽醌的应用前景将更加广阔。

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蒽醌合成方法的研究进展摘要:综述了重要中间体蒽醌的应用以及传统工业生产方法,评价了苯酐法、氧化法及萘醌法等各种方法的优缺点。

介绍了采用苯酐为起始原料通过两步法或一步法合成蒽醌的研究新进展,认为沸石分子筛催化剂可使蒽醌的合成过程绿色化,并可再生重复使用,具有很好的发展前景。

关键词:蒽醌;苯酐法;邻苯甲酰苯甲酸;一步法蒽醌是合成蒽醌系染料及中间体的主要原料。

以蒽醌为原料,经磺化、氯化、硝化等,可得到应用范围很广的染料中间体,用于生产蒽醌系分散染料、酸性染料、活性染料、还原染料等,形成色谱全、性能好的染料类别,据统计,蒽醌染料有400多个品种,在合成染料领域中占有十分重要的地位[1]。

蒽醌还可用作造纸制浆蒸煮剂。

纸浆在制造过程中需用木材加NaOH及N Q S进行蒸解。

蒽醌及其衍生物四氢蒽醌对纤维素在高温、强碱作用下的分解具有抑制作用,而对脱木质素则有促进作用。

其结果可降低蒸解温度,缩短蒸解时间,减少碱剂。

目前,使用蒽醌添加剂的造纸厂越来越多,蒽醌作为蒸煮添加剂的用量也在大幅度增加[2]。

另外,蒽醌化合物还可用于高浓度过氧化氢的生产[3];在化肥工业中用于制造脱硫剂蒽醌二磺酸钠[4];近年来还发现了蒽醌及其衍生物对肿瘤有抑制作用[5]。

1蒽醌的工业生产方法在第一次世界大战前,蒽醌产量很小,仅有以重铬酸钠将蒽氧化为蒽醌的一种生产方法。

四十年代发展了蒽的气相催化氧化法。

后来,在美国开始广泛采用苯酐法。

近年来,又发展了萘醌法和苯乙烯法。

1.1苯酐法苯酐法是由邻苯二甲酸酐(PhA)和苯在三氯化铝的存在下,缩合成邻苯甲酰苯甲酸(OBB 酸),邻苯甲酰苯甲酸再用浓硫酸脱水生成蒽醌(AQ)。

该法也称为付-克法,其反应式如下:苯酐法是最古老的蒽醌生产方法。

它的突出优点是原料来源充分,价格低廉,工艺流程简单,对设备无特殊要求,易于建厂投产。

由于对1mol苯酐需用1mol三氯化铝进行络合:又需消耗1mol 三氯化铝与生成的OBB酸成盐,因此耗用大量的三氯化铝。

而反应后的三氯化铝也无法直接回收,在加水分解后全部成无机铝盐进入废水系统。

同时在闭环中也需用大量硫酸,由此产生废酸。

这两者对三废治理造成很大的压力。

为此,工业发达国家已废弃该工艺,目前仅有我国大量采用苯酐法。

此外,印度也有少数工厂采用此法生产。

1.2氧化法氧化法制蒽醌在工业发达国家是蒽醌的主要生产工艺。

其特点是以煤焦油中分离得到的蒽为原料,通过气相催化氧化制得蒽醌。

其反应式如下:该工艺的特点是无三废污染,但主要缺点是该法受原料精蒽来源的限制。

由于煤焦油中 蒽含量很低,分离蒽的工艺又十分复杂 ,工程及设备要求高,得到的精蒽价格偏高,使生 产蒽醌的总成本也偏高。

该法在德国及英国均为唯一的蒽醌生产方法 ,日本在80年代也仍 有一部分蒽醌产量来自氧化法。

目前我国上海宝钢煤焦油处理系统已引用国外技术 ,正在建 设氧化法生产蒽醌装置。

1.3萘醌法萘醌法是在50年代由美国氰胺公司开发的。

该法采用萘为原料,经气相氧化成1、4-萘摆脱了蒽资源的束缚。

整个生产工艺以催化反 应为主,三废量不大,是一种在工艺上及成本上都可以与氧化法和苯酐法竞争的工艺。

但该 工艺在技术及工程方面要求较高。

70年代末,德国拜尔公司和瑞士汽巴嘉琪公司联合投资 在德国北海岸建成染料中间体联合企业,其中蒽醌产量为15000T/Y ,。

可惜得在建成不久, 硝基蒽醌生产线发生爆炸,随即又发现萘氧化成萘醌的重量收率过低 ,必须使用大量萘在 系统中循环,因此技术经济指标不高。

为此即废弃该工艺,恢复氧化法生产蒽醌。

日本川崎 化成公司在总结上述萘醌法经验后 ,致力于对该工艺的改进[9-12]。

在1978年首次建成改进 后萘醌法的2000T/Y 工业装置。

在此基础上,又经不断完善,在1986年建成7000T/Y 规模 的萘醌法生产蒽醌装置。

川崎萘醌法的特点是改进了萘氧化法,使萘完全氧化成萘醌及苯酐 通过水捕集分离邻苯二甲酸后回收苯酐,从而避免了萘大量循环而带来的高能耗。

其次是采 用在高浓度碱液中进行四氢蒽醌的氧化,粗产品蒽醌的纯度即可达到 98%以上 ,并可制得造纸工业广泛应用的四氢蒽醌溶液 ,同时又联产萘醌。

由此可见,川崎萘醌法确是蒽醌生产中 可考虑的工艺。

综上所述,工业已成熟的三种蒽醌生产方法各有其优缺点 ,但采用苯酐法则具有很大的优越性。

因此,从原料来源、工业成本及减少三废污染三个方面考虑,对我国广泛 使用的苯酐法进行改进,是一个有重大理论及实际意义的研究开发项目。

2苯酐法合成蒽醌新工艺研究进展80年代以来,国外已发表了不少以苯酐及苯为起始原料合成蒽醌的报导。

报导中以专 利为主,论文则很少。

研究的工艺主要分为两类。

2.1两步法合成蒽醌两步法合成蒽醌是指先合成邻苯甲酰苯甲酸 ,再脱水闭环生成蒽醌。

这一类方法与传统的苯酐法十分相似,但第一步不再使用污染严重的三氯化铝,第二步也采用不同改进催化 工艺进行高温脱水闭环。

C00+?+ H 2O醌,然后与丁二烯经Diels-Alder 反应制得四氢蒽醌,再用液相氧化成蒽醌。

该法的优点在于采用萘及丁二烯为原料2.1.1合成邻苯甲酰苯甲酸法国PUCK公司及Atochem公司曾相继发表三份专利[13-15],以三氟化硼和氟化氢为催化剂,以苯酐及苯为原料合成OBB络合物,其结构为:-nHF * mBFj络合物用二氯甲烷在回流下进行分解,制得OB酸,OBB酸的回收率为93.8%,分解后BF3及HF可循环使用,从而克服了传统用三氯化铝时需加水分解络合物,造成大量铝盐流失的缺点和环境污染。

但该法的缺点是BF3-HF体系需在低温下操作,反应温度虽为20 C ,却需在较大压力下进行,涉及到一系列设备材质及装置问题。

总体来说PUCK及Apothem的工作提供了在Friedel-Crafts 反应合成蒽醌中可代替三氯化铝并可回收的催化剂。

2.1.2 OBB酸脱水闭环成蒽醌传统的苯酐法在合成OBB酸后在浓硫酸中脱水闭环得到蒽醌。

为改进工艺,避免三废产生,人们对脱水闭环所用的催化剂进行了大量研究。

在研究BF3-HF络合物制备OBB酸的基础上,Apothem公司在专利跑中介绍了将OBB酸与白土类催化剂(SiO2-AI2O3-Fe2O-CaO)在400 C下共热,可得93%勺蒽醌。

但催化剂活性下降很快,很难再生。

M. Devic等[17]对一系列固体酸催化剂进行过研究,认为符合闭环制蒽醌的催化剂应具有层状结构,并有强酸性中心。

但所有评价的催化剂也很易失活,套用次数极低。

俄罗斯学者S. A. Amitima等[18]采用活性膨润土、载磷酸的硅藻土或是含氧化硅、氧化铝的分子筛作为催化剂,并申请了俄罗斯专利[19]。

巴斯夫(BASF)公司在专利[20]中介绍了在管式反应器中进行的OBB酸闭环成蒽醌的方法。

采用直径 1.5mm的45%AI2O3- 55%SiO2 型催化剂进行催化。

反应管加热到330C ,保持5mmHg,以使蒽醌升华。

OB酸通过管后即可成蒽醌,收率为95%美国DOW公司在专利[21]中介绍用强酸性离子交换树脂,使OBB酸在邻二氯苯中150C下闭环。

但OBB酸转化率仅为60%,蒽醌选择性为78%在总结以上工作的基础上,G. Bram等[22]提出用微波加热的方法,使催化剂与OBB酸的混合物克迅速的全面吸收热量,达到反应温度。

微波炉采用的为一般家用600w微波炉,加热时间5分钟,用天然膨润土为催化剂。

蒽醌收率最高可达97%,而且催化剂失活后经再生处理可循环使用。

2.2 一步法合成蒽醌一步法合成蒽醌是指以苯酐和苯为原料在催化剂的作用下一步反应直接合成蒽醌的方法。

其技术的关键在于合适的催化体系,近二十几年的研究结果表明,采用环境友好催化一步法合成蒽醌综合了原料廉价易得、工艺简单,对环境无污染,有很好的绿色工业化前景。

2.2.1 金属氧化系催化剂日本三井东压公司在专利[23]中介绍采用异钛酸制得的氧化钛(含TiO2 83.5%)在500C下活化10 小时以后, 装入石英反应管中。

将苯酐与苯摩尔比为1:25, 并用大量二氧化碳作为稀释剂,在450C下反应。

结果是苯酐的转化率为84%,蒽醌收率为78%,副产品二苯酮5%若将反应温度提高到520C ,则苯酐转化率可达95%,蒽醌收率84%横山佳雄在专利[24]中介绍了采用共沉淀法制得复合型金属氧化物催化剂。

其组成为:MgO 26.4%, SiO264.6%, Cr2O3 90.0%, 在氮气保护下活化4 小时。

进料组分苯酐:苯摩尔比为1:10, 用大量氮气稀释反应温度为430 C。

其结果苯酐转化率90%,蒽醌收率88%,副产品二苯酮3%在研究反应的同时也发表了有关催化反应器[25]及产品蒽醌捕集方法[26]的专利。

由上述研究可见, 一步法可用多元组分的混合型金属氧化物作为催化剂, 直接由苯酐及苯合成蒽醌。

存在的问题是苯酐转化率较低。

2.2.2固体超强酸催化剂Goliaszewski, Alane 等在专利[27]中介绍了用硫酸或硫酸盐改性后制成的ZeO2-SO42- 固体超强酸为催化剂制备蒽醌类化合物的方法,反应采用间歇操作,反应温度为180〜200C ,压力为1.0〜1.5Mpa,反应时间为3h。

结果表明,这类催化剂对由苯酐、甲苯合成2- 甲基蒽醌时, 苯酐转化率为57%, 2- 甲基蒽醌选择性57%,有43%是副产物邻二(甲苯甲酰基)苯。

但用苯代替甲苯效果却很差, 苯酐转化率仅为5.2%。

蒽醌的选择性为49%, 但有51%是邻二(甲苯甲酰基)苯。

随后他们[28]还研究了上述催化剂应用于气相条件下苯和苯酐合成蒽醌的反应。

反应条件为:温度350〜550C ,反应压力0.001〜20Mpa。

苯酐的转化率为81%,蒽醌的选择性为65%。

但是在气相条件下催化剂上发生的并不完全是苯和苯酐的的反应, 还有两分子的苯酐合成蒽醌的反应, 此时, 苯的存在会成为一种生焦反应的前身物导致催化剂活性的降低, 并使副产物增多, 此时可采用其它气体作载气。

2.2.3沸石分子筛催化剂日本三井东压公司在专利[29]中介绍用金属盐改性的分子筛合成蒽醌。

采用的分子筛为日化精工公司的分子筛SK-40。

用氯化铈、氯化钡或硝酸钍的水溶液将分子筛进行离子交换。

得到用不同金属离子改性的分子筛,在550C得反应温度下,反应物苯酐:苯的摩尔比为1:25,并用CO2或N2稀释气进行反应,苯酐转化率65%,蒽醌选择性高达92% Wang等[30] 对沸石分子筛及改性的沸石分子筛催化剂催化合成蒽醌进行了研究, 研究结果表明采用气- 固多相催化反应进行苯与苯酐付- 克反应, 选择适当改性的沸石分子筛催化剂, 在选定操作条件下苯酐转化率可达59.1%, 蒽醌选择性可达94.3%, 而邻苯甲酰苯甲酸选择性为5.7%, 后者经闭环脱水转化为蒽醌, 使蒽醌的收率增加。

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