一种合成M酸的方法与流程

文档序号:19129055发布日期:2019-11-13 02:25阅读:957来源:国知局
本发明属于化学合成领域,具体涉及一种合成m酸的方法。
背景技术
:m酸,化学名称为3,5-二氨基-2,4,6-三甲基苯磺酸,简称m酸。染料作为一种重要的化工原料,在生活和生产中占重要的地位,其中溴氨蓝3r和活性艳蓝k-3r的染料在国内外需求量很大。而m酸就是合成这两种染料的重要的中间体,m酸在高压硒催化下高选择性的生成,使染料中间体m酸的合成更加绿色化,更加符合现代工业化生产需求。传统的还原合成m酸的方法有两种(1)铁粉还原法,(2)催化加氢还原法。上述两种方法各有优缺点,铁粉还原的优点是原料廉价易得,设备简单,而缺点是造成大量的铁泥和三废问题,使后处理问题较难。催化加氢的优点是在上述的三废问题大大减少。但是因为m酸硝基物中带有少量的硫,使得在催化加氢过程中催化剂容易失活,不仅影响了反应进程还加大了催化剂的成本投入。所以上述两种方法在工业生产上都受到了一定程度上限制。技术实现要素:本发明的目的是提供一种绿色,可循环的催化还原染料中间体m酸的方法。本发明是通过如下技术方案实现的:一种合成m酸的方法,以5-二硝基-2,4,6-三甲基苯磺酸为原料,硒为催化剂,水为溶剂,碱为助催化剂,在气体一氧化碳存在的条件下,高温高压下进行反应,经过搅拌,过滤,然后用盐酸调节ph使产品析出,经过抽滤,重结晶得到目标产物。上述的一种合成m酸的方法,按摩尔比,5-二硝基-2,4,6-三甲基苯磺酸:硒=100:2-100:10。上述的一种合成m酸的方法,按摩尔比,5-二硝基-2,4,6-三甲基苯磺酸:水=1:111-1:667。上述的一种合成m酸的方法,按摩尔比,5-二硝基-2,4,6-三甲基苯磺酸:助催化剂=5:1-5:8。上述的一种合成m酸的方法,所述的碱为有机碱或无机碱。上述的一种合成m酸的方法,所述的有机碱为三乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、n、n-二甲基苯胺中的一种或两种以上的混合。上述的一种合成m酸的方法,所述的无机碱是无水碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、无水醋酸钠的一种或两种以上的混合。上述的一种合成m酸的方法,所述的高温为120℃-170℃,所述的高压为2mpa-7mpa,反应时间为2-7h。上述的一种合成m酸的方法,所述的气体为一氧化碳气体或工业一氧化碳尾气。上述的一种合成m酸的方法,所述的工业一氧化碳尾气含有空气、氮气、二氧化碳、水蒸气,其中氮气、二氧化碳、水蒸气的含量之和小于等于总体积的30%,空气含量小于10%。本发明反应式如下:本发明具有以下有益效果:1.本发明为高压反应。一锅反应,设备投资少,操作简便安全。2.成本低。原料简单易得,用价格比较低廉的非金属硒作为催化剂。3.符合绿色化学的要求。避免了铁粉还原带来的三废高的问题,使催化还原更加绿色化。4.节约资源。本发明在高压下进行,操作简单,催化剂容易分离回收并重复使用。5.经济性好。本发明具有很好的选择性,采用非金属硒作为催化剂,催化的选择性能达到99%以上。6.具有相转移的优点。在本发明的催化体系化体系中,首先催化剂以固态的形式存在,在反应进行时完全溶于反应体系中成为均相反应,当反应结束后,放置在空气的条件下搅拌,催化活性物质被空气氧化成为单质析出,过滤并分离,在整个过程中综合了均相催化和非均相催化的优点。具体实施方式下面的实例是对本发明的详述,而不是对本发明的限制。实施例1取一个10l高压釜洗涤,干燥备用。5-二硝基-2,4,6-三甲基苯磺酸(0.5mol),无机碱无水碳酸钠(0.6mol),硒(0.025mol),去离子水3l依次加入高压釜中,通入一氧化碳气体到5mpa,在150℃下反应5h后,经过搅拌,过滤,然后用盐酸调节ph至1使产品析出,经过抽滤,重结晶得到纯品。产品由高效液相色谱仪测得最高纯度为99.9%。实施例2其他实验方法和条件同实施例1,只改变反应时间,测得m酸的收率如表1:表1时间(h)234567收率(%)53.9469.476.784.2178.2475.22实施例3其他实验方法和条件同实施例1,只改变碱的种类,测得m酸的收率如表2:表2碱et3ndbuch3coonanahco3k2co3khco3na2co3收率(%)13.8660.1836.9126.8963.1221.9484.21实施例4其他实验方法和条件同实施例1,只改变反应温度,测得m酸的收率如表3:表3温度(℃)120130140150160170收率(%)38.5652.4866.0184.2173.9268.37实施例5其他实验方法和条件同实施例1,只改变压强,测得m酸的收率如表2:表4压强(mpa)234567收率(%)40.8253.1870.5684.2178.5973.13实施例6其他实验方法和条件同实施例1,只改变水的量,测得m酸的收率如表5:表5h2o(l)123456收率(%)60.7374.8384.2162.2138.3149.72实施例7其他实验方法和条件同实施例1,只改变硒的量,测得m酸的收率如表6:表6硒(mol)00.010.020.0250.030.04收率(%)34.7149.3981.8284.2174.3273.23实施例8其他实验方法和条件同实施例1,只改变无机碱的量,测得m酸的收率如表7:表7na2co3(mol)0.10.30.50.60.70.8收率(%)34.167.6178.2484.2174.5274.21当前第1页12
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