一种苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法与流程

文档序号:21003880发布日期:2020-06-05 22:57阅读:655来源:国知局

本发明涉及一种制备苯腈的方法,更具体地说涉及一种苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法。



背景技术:

苄基氯衍生物是一种重要的合成转化前体,尤其是在酯、酰胺、羧酸、胺和含氮杂环的合成中,其已被广泛用于农业化学品、药物化学品和功能材料化学品中间体的合成,如2,6-二氯苯腈可被广泛应用于生产2,6-二氟苯腈、2,6-二氟苯胺、草克乐、氟虫脲等。而且,2,6-二氯苯腈本身还是一种优良的除草剂,对一年生和多年生的杂草有着表现出极好的抑制效果。苯腈的合成方法众多,目前工业生产多采用以氯苄或含氯甲苯为起始原料,经水解、肟化脱水等步骤,从而导致该工艺制备路线长、所需能耗高、三废污染大等缺陷。为改善以上缺陷,研究者们所研究的氨氧化合成法符合当前绿色经济发展方向,根据起始原料不同可分为含氯甲苯氨氧化法和苄基氯衍生物氨氧化法两种。

专利(cn1230537.a)公开了用于制备2,6-二氯苯腈工艺,以2,6-二氯甲苯、氨气和氧气为原料,以v-p-na体系的组合物为催化剂进行反应,反应过程中添加溴或溴化合物。专利(cn102603569.a)公开了一种3,4-二氯苯腈的生产方法,将固定床内填入催化剂(将氧化钠、氯化钡、二氧化硅、氧化锶和氧化钙按一定比例混合,并在110~130℃下预处理6~12h成型,再经600~750℃烧结8~12h),再将催化剂在320~420℃下通氧预处理10~14h,然后用泵注入3,4-二氯甲苯的同时通入氨气,即得到3,4-二氯苯腈粗品,收率在88%以上。专利(cn108774156.a)公开了一种制备2,6-二氯苯腈的方法,以2,6-二氯氯苄为原料,采用气相氨氧化法,催化剂为自制dbn-1,在390℃下反应后,再经过降温、水洗、离心脱水得到2,6-二氯苯甲腈粗品。专利(cn109046454.a)公开了一种用于合成合成2,6-二氯苯腈的催化剂及其制备方法,该催化剂可用于2,6-二氯甲苯或2,6-二氯氯苄为原料制备2,6-二氯苯腈的反应,还可减少2,6-二氯氯苄的过度氧化,2,6-二氯苯腈收率最高为89.2%。专利(cn1490080a)公开了一种用于芳烃氨氧化制相应芳烃的细颗粒流化床催化剂,解决了以往技术所用催化剂常在固定床中考评,而在流化床上考评时收率过低。该催化剂适用于流化床操作,可解决反应器工程放大效应问题,且保持目的产物的高收率。专利(cn102746192a)公开了一种氨氧化制备2,4-二氯苯腈的方法,解决了流化床反应器中流态化质量差,收率低和成本高的问题。v-cr催化剂在反应温度300~500℃,反应压力0.01~0.1mpa等条件下进行反应,可以有效弥补现有工艺不足。

综上所述,氨氧化法克服了传统工业生产流程长、污染大等不足,是极具工业化前途的取代工艺;然而该方法所需的催化剂成分极为复杂,催化剂活性及稳定性有待进一步提高,且需空气高温氨氧化,导致生产较难控制、成本较高。其中,固定床催化剂的收率较高,但存在放大效应、催化剂利用率低等问题;流化床催化剂利用率较高、克服放大效应,但是氨氧化所需的温度较高,造成能源的极大浪费。因此,需要研制开发一种更为新颖的方法来解决现有技术存在的问题。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的问题与不足,提供一种苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,该方法采用价格低廉的含碘物质进行清洁氧化转换,提出以苄基氯衍生物为原料,使用含碘物质作为催化剂、在反应过程中加入氧化剂等,经氨氧化一步法制备相应苯腈的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其是以苄基氯衍生物为原料,含碘物质为催化剂,氨水既为溶剂又为氨源,再加入氧化剂,在20-150℃的高压釜中背压0.01-0.5mpa下氨氧化反应0.1-18h,得到产物苯腈;其中原料摩尔比为苄基氯衍生物:氨:催化剂:氧化剂=1:0.01-10:0.01-10:0.01-10。

本发明上述的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其进一步的技术方案是所述的原料为:2,6-二氯氯苄、2.4-二氯氯苄、3,4-二氯氯苄、4-氯氯苄、3-氯氯苄或2-氯氯苄;对应的产物苯腈分别为2,6-二氯苯腈、2,4-二氯苯腈、3,4-二氯苯腈、4-氯苯腈、3-氯苯腈、2-氯苯腈。

本发明上述的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其进一步的技术方案还可以是所述的催化剂为碘化钠、碘化钾、碘化铜、碘化铁、碘化铵中的一种或其组合。

本发明上述的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其进一步的技术方案还可以是所述的氧化剂为双碘喹啉、高碘酸、高碘酸钠、氯胺-t、双氧水、叔丁基过氧化氢或二叔丁基过氧化物。

本发明上述的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其进一步的技术方案还可以是所述的氨氧化反应温度为50-80℃,反应时间为5-11h。

本发明上述的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其进一步的技术方案还可以是所述的压力为0.1-0.35mpa。

本发明上述的苄基氯衍生物氨氧化法制备相应苯腈的方法,其进一步的技术方案还可以是所述的原料摩尔比为2,6-二氯氯苄:催化剂:氧化剂:氨:氧化剂=1:0.05-8:0.05-5:0.1-5。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果:

本发明的方法与传统工艺及常规氨氧化法相比,催化剂简单、能耗低、生产更易控制、无副产物、环境污染小等特点,因而从多个方面降低工业成本,提高工业生产效率,具有工业化应用前景。

具体实施方式

实施例1

在150ml高压釜内,加入3-氯氯苄1.6g、氨水40ml、碘化钾1.66g高碘酸6.84g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至70℃,反应时间为9h,反应压力为0.2mpa,得到3-氯苯腈的收率为99.1%。

实施例2

在150ml高压釜内,加入4-氯氯苄1.6g、氨水40ml、碘化钾1.66g、高碘酸6.84g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至70℃,反应时间为9h,反应压力为0.2mpa,得到4-氯苯腈的收率为98.2%。

实施例3

在150ml高压釜内,加入2-氯氯苄2g、氨水40ml、碘化钾1.66g、高碘酸6.84g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至60℃,反应时间为9h,反应压力为0.2mpa,得到2-氯苯腈的收率为97.1%。

实施例4

在150ml高压釜内,加入2,4-二氯氯苄2g、氨水40ml、碘化钾1.66g、高碘酸6.84g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至70℃,反应时间为9h,反应压力为0.2mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为87.3%。

实施例5

在150ml高压釜内,加入3,4-二氯氯苄2g、氨水40ml、碘化钾1.66g、高碘酸6.84g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至70℃,反应时间为9h,反应压力为0.2mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为85.7%。

实施例6

在150ml高压釜内,加入2,6-二氯氯苄2g、氨水60ml、碘化钾1.66g、高碘酸2.28g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至60℃,反应时间为7h,反应压力为0.25mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为95.2%。

实施例7

在150ml高压釜内,加入2,6-二氯氯苄2g、氨水60ml、碘化钾0.83g、高碘酸2.28g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至60℃,反应时间为7h,反应压力为0.25mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为87.3%。

实施例8

在150ml高压釜内,加入2,6-二氯氯苄2g、氨水60ml、碘化钾0.83g、叔丁基过氧化氢2.71g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至70℃,反应时间为9h,反应压力为0.3mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为76.4%。

实施例9

在150ml高压釜内,加入2,6-二氯氯苄2g、氨水60ml、碘化铵2.90g、高碘酸4.56g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至60℃,反应时间为7h,反应压力为0.2mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为66.3%。

实施例10

在150ml高压釜内,加入2,6-二氯氯苄2g、氨水60ml、碘化钾0.83g、氯胺-t4.56g。密封反应釜后开启搅拌,使用氮气置换三次。升温至60℃,反应时间为7h,反应压力为0.2mpa,得到2,6-二氯苯腈的收率为52.3%。

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