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间苯二酚的技术进展


production of dihydroxybenzene and dicarbinol from diiso- resorcinol from meta- phenylenediamine in the presence of zeo-
propylbenzene. WO 9943637, 1999.
以间二硝基苯或硝基苯为原料, 催化下双氧水 水解得间苯二酚; 苯酚在一氧化二氮下水解得间苯 二酚[39]。反应式如下:
此法条件苛刻, 危险系数较高, 现只有少数研 究。 1.4 芳化法[40- 41]
芳化法是采用 1,3- 环己二酮通过酯化, 脱氢而 制得间苯二酚的。反应式如下:
酯化:
此路线, 主要工艺路线较长, 乙酰丁酸甲酯的收 率较低, 目前工业上的应用较少。
1.3 基团取代法 1.3.1 间苯二胺法[25- 34]
由间二硝基苯氢化制得间苯二胺, 再由间苯二 胺水解即可得到间苯二酚[23- 28]。此法近年来研究较 多。反应式如下:
此反应加氢工段比较简单, 水解阶段需要高温 高压, 反应中有氨气生成, 故需中和剂, 所以中和剂 有硫酸氢钠, 硫酸氢铵及盐酸[27- 28]等无机酸。此法对 设备要求较高, 还存在收率低等问题, 但因工艺简单 环保为世界各国研究者所关注。 1.3.2 氯的取代[35- 36]
lites.154(1- 2), 73- 83 (English), 2000.
[11] Johnson, Edward Lee. FR Method for preparing dihydrox- [27] Durairaj, R aj B, Jesionowski, Gary A. Indspec Chemical
氧化过程可以在酸性也可以在碱性条件下进 行, 在酸性条件下, 使用的溶剂为甲腈等, 使用双氧 水为氧化剂, 硫酸调节酸度。在碱性条件下是在咪唑 的存在下以氧气氧化, 也有硫酸钡作为催化剂的。过 氧化物的裂解研究最多的是催化剂的使用, 其中有 三氧化二铝- 二氧化硅、磷钨酸及其他路易斯酸。
间二异丙苯氧化法实际操作简单易行, 因此, 从 环境保护及实际操作上讲, 间二异丙苯氧化法具有 明显优势, 日本欧美等国多采用此法生产。
的生成相对困难, 传统工艺中进行二次磺化, 浪费了 大量的磺化剂。大量高浓度发烟硫酸的使用, 严重腐 蚀了设备; 而且反应副产的硫酸需耗费更多氢氧化 钠进行中和, 同时生成另一副产物 Na2S04, 难以处 理, 反应中形成了间苯二磺酸钠盐为固体状颗粒、间 苯二酚钠盐为高粘度固形物, 在实际操作上非常困
1.1.1 工艺基本原理 首先用苯与 20%发烟硫酸在 70 ̄80℃进行一次
磺化, 再与 65%发烟硫酸在 130 ̄160℃下进行二次 磺化, 生成间苯二磺酸, 然后用氢氧化钠碱熔, 温度 为 300 ̄320℃, 生成间苯二酚钠, 间苯二酚钠用酸中 和得间苯二酚, 反应式如下:
磺化:
碱熔:
酸析:
1.1.2 存在的问题 由于磺酸基钝化了苯环的活性, 使间苯二磺酸
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中 间 体 精细化工原料及中间体
2008 年第 5 期
间苯二酚的技术进展
李文骁 李付刚 于守智 张今越 ( 沈阳化工研究院 辽宁 沈阳 110021)
摘 要: 介绍了国内外间苯二酚生产的技术现状, 并对其中的方法进行了简要的评述。指出异丙苯法是 一种最有前景的合成方法。
关键词: 间苯二酚 合成方法
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[10] Durairaj, R aj B, R omell, Vaughn J. Improved process for [26] Brack B, Gammon D W, van Steen E. Chem. Synthesis of
The Pr ogr ess of Resor cinol Pr oduction Technique
Abstr act: The current situation og resorcinol production technique at home and abroad are intoduced.these synthesis methods were divided.the most prospect is cumene method.
Keywor d: resorcinol; synthesis method
间苯二酚俗称雷锁辛, 化学名称为 1, 3- 苯二 酚, 是一种重要的有机化工原料, 其用途十分广泛。 橡胶工业中, 主要用于生产帘子布浸胶剂, 随着我国 汽车工业的大发展, 我国轮胎产量已跃居世界前列。 今后我国轮胎产量还有较大空间, 因而橡胶制品对 间苯二酚的需求将稳步增长; 木材加工业中, 主要用 于生产低温快速木材胶粘剂, 随着近来国内建筑业 的复苏, 建筑材料及房屋装修材料需求增长快速, 刺 激了木材粘合剂的消费, 今后粘合剂对间苯二酚的 需求会有一定的增长; 医药工业上, 可用于制备杀菌 剂、驱虫剂和抗结核病药等; 农业方面, 主要可用于 合成杀虫剂和除草剂。此外, 间苯二酚还用于生产化 妆品、紫外线吸收剂、偶氮染料、阻燃剂、防腐剂和炸 药等。因此, 间苯二酚未来的发展前景非常乐观。
间二异丙苯氧化法主要分三步进行: 苯与丙烯 烷基化生成间二异丙苯后, 在空气加压氧化, 再将氧 化液置于硫酸中, 预处理。分层后, 有机相用水洗, 再 用丙酮稀释后催化水解, 提纯即得间苯二酚。反应过 程如下:
烷基化:
氧化:
1.2.2 改进方法 关于间二异丙苯氧化法的改进工艺有许多报
道, 主要是通过不同的氧化方法以及选取不同的氧 化物萃取剂、分解催化剂、溶剂来提高产率。在进行 分解反应之前, 先将氧化产物在酸性催化剂 ( 如硫 酸) 下进行二次氧化, 溶剂采用甲苯, 同时将副产物 水以甲苯共沸物的形式蒸馏出去, 使水量不断减少, 致使平衡右移, 产率得到提高。然后在以丙酮为溶剂 的体系中, Si/ Al 作催化剂, 进行分解反应。收率可达 85 %。
pounds. WO 9410115, 1994.
[28] Matsuda, Fujio; Kato, Kozo. R esorcinol. JP 52106828 ,
2. 结论与展望 间苯二酚用途广泛, 在国际市场上的消耗预计
每年约以 3.5%的速 度 在 增 长 , 具 有 很 好 的 发 展 前 景。所以其合成方法在国外研究较多。
国内生产大多数仍然沿用苯磺化碱熔的老工 艺, 环境污染大, 工艺落后, 通过工艺改进, 联产另一 种重要化工原料苯酚, 降低了成本, 减少了一定污 染, 所以此法仍被采用。
1. 合成工艺 根据所用原料的不同, 目前间苯二酚的合成方
法与工艺主要为: 苯磺化碱熔法、间二异丙苯氧化 法、芳化法、取代法等几种。
1.1 苯磺化碱熔法[1- 5] 该法是生产间苯二酚的传统方法, 工艺条件简
单, 反应平缓, 投资少, 技术成熟。我国大多数生产间 苯二酚的厂家均采用此法。磺化法在日本 70 年代研 究比较多, 80 到 90 年代研究较少, 主要是一些简单 的技术改进。
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难。该工艺造成生产成本高、污染大, 处理困难, 给厂 家和环境带来了巨大的压力。所以该工艺发展为联 产 苯 酚[6]、甲 酚[7]、二 甲 酚[8]。 1.1.3 改进后的工艺
间苯二酚和苯酚的联产工艺是由日本宇部兴产 公司和三井东压公司首先提出的。采用的是先液相 磺化再气相磺化的方法。在磺化混合物中通入 160℃的苯( 或甲苯、二甲苯) 蒸汽, 使其生成单磺酸 化合物, 消耗掉多余的磺化剂, 磺化液循环使用, 充 分利用了磺化剂, 使磺化物中不含游离酸, 无需像传 统工艺进行中和。这样既降低了氢氧化钠的使用量, 无副产物硫酸钠的产生, 同时又简化了操作, 节省了 设备, 降低了成本。碱熔物酸化生成的间苯二酚被同 时生成的苯酚所萃取, 与水分离后直接进行蒸馏, 简 化了原来繁琐的多次萃取操作。改进后, 多次废水合 并后, 只萃取一次, 节省了有机溶剂。同时, 废液量只 有原来的 1/ 5, 减少了环境污染。
yaromatic compounds. 2765871, 1999.
Corporation; R esorcinol production from the hydrolystaro. Preparation of aromatic hydroxylic com- meta- phenylenediamine. US 6531637, 2003, America.
以邻氯苯酚为原料, 在邻二氯苯中以氢氧化钾 羟化, 加热反应, 生成邻苯二酚, 重排后生成间苯二 酚。反应式如下:
水解:
以间二氯苯为原料, 以 La2O3 为催化剂, 水解得 间苯二酚, 反应式如下:
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此两种方法, 反应条件比较苛刻, 且转化率低, 但选择性较好, 原料易得, 有一定的研究价值。 1.3.3 硝基取代[37- 38]
以苯、丙烯为原料, 经间二异丙苯基化、氧化、分 解制得间苯二酚的工艺污染低、成本低, 是目前开发 出来的生产间苯二酚的最佳工艺, 为日本, 美国等发 达国家所用方法。
芳化法原料易得, 工艺简单, 但实现工业化仍有 很多工作需要研究。
基团取代法主要以氨基取代为主, 此方法工艺 较短, 适合小规模发展, 大规模生产要注意工艺及设 备成本。
水解:
也可以在高温下催化下直接脱氢。 氢化:
采用芳化法合成间苯二酚, 关键是 1,3- 环己二 酮, 典型的方法为丙烯腈和丙酮缩合, 产物在甲醇溶 液中以盐酸为催化剂进行水解成乙酰丁酸甲酯, 乙 酰丁酸甲酯催化环化成 1,3- 环己二酮。
参考文献 [1] Takahashi, Shigenobu; Alkali fusion of aromatic sulfonate salts. JP 60035332 , 1985, Japan. [2] Takahashi, Shigenobu; Wada, Mitsuhiro; R esorcinol. JP 52023032, 1977, Japanese. [3] Gnilka, Jerzy, R esorcinol. PL 98949, 1978, Poland. [4] R ay, Subodh Kumar; Tiwari, Kaushal Kishore; Disulfonation and alkali- fusion process for the production of resorcinol from benzene. DE00110, 2005, India. [5] Suteu, Teodor; Production method of resorcinol, R O 103354, 1993, R omania. [6] Gnilka, Jerzy, R esorcinol. PL 98949, 1978, Poland. [7] 殷 华 芝 , 杨 宏. 间 苯 二 酚 合 成 新 工 艺[J]. 陕 西 化 工 , 1997, ( 2) : 28- 29. [8] 朱恒实. 磺化法生产间苯二酚联产对甲酚 [J]. 安徽化工, 1996, ( 2) : 35- 37. [9] Taoka chemical co ltd. manufacture of resorcinol and xylend, Jp8034776, 1980.
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