本发明属于有机化学合成,尤其涉及一种2,6-萘二羧酸的合成方法,具体涉及一种2,6-萘二甲酸的其合成方法。
背景技术:
1、2,6-萘二甲酸是一种重要的芳香二甲酸单体,带有双环结构,可用于制造高强度和染色性能优良的聚酯纤维材料。例如,2,6-萘二甲酸和乙二醇的缩聚产物聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯可用于特种聚酯瓶片,气体阻隔性好,适合用作啤酒瓶、碳酸饮料瓶等。除此之外,该有机物也是医药及精细化学品的重要原料。
2、2,6-萘二甲酸可采用mc(mid-century)液相空气氧化法的工艺制备而得,采用钴-锰-溴均相催化剂,乙酸为溶剂。上世纪美国amoco公司率先实现2,6-萘二甲酸产业化,建成了万吨级工业装置,但是该技术并未得到进一步的推广,主要是由于原料中采用邻二甲苯和丁二烯,成本过高。
3、2,6-萘二甲酸的另一种制备方法是以煤焦油中质洗油为原料,通过精馏的手段制得纯度较高的2,6-萘二甲酸。主要过程是先用精馏的手段以煤焦油中质洗油馏分为原料先生成2,6-二甲基萘,再以此为原料进行液相空气氧化,在催化剂的作用下在高温高压的条件下生成粗2,6-萘二甲酸,后进一步进行加氢精制。该方法可以得到纯度较高的2,6-萘二甲酸,但是需高温高压的条件,反应环境较为苛刻。
技术实现思路
1、本发明基于现有合成方法中的问题,提供一种2,6-萘二甲酸的合成方法,该方法使用高活性的催化剂,操作简单,反应条件较为温和,有广泛的应用前景。
2、式i化合物、化合物a、化合物b的化学结构式分别如下:
3、
4、一种2,6-萘二甲酸的合成方法,包括如下步骤:
5、s1.化合物a溶解于有机溶剂中,加入三乙胺、醇、催化剂、助催化剂,通入氧化性气体,反应得到化合物b;
6、s2.化合物b与醇、水混合,加入碱,反应后再加入酸,得到式i化合物。
7、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中的溶剂选自n,n-二甲基乙酰胺(dma)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基亚砜(dmso)中的一种或多种。
8、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中的醇为乙醇。
9、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中的催化剂选自pd-tppts-il/mc、pd-tppts-il/ac中的一种或两种。
10、pd-tppts-il/mc、pd-tppts-il/ac的制备是将pd(oac)2和tppts(三苯基膦三间磺酸钠盐)在搅拌下溶解在离子液体[bmim][p-ch3c6h4so3]中,负载在mc(载体材料微球)或ac(活性炭)上。
11、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中的助催化剂为聚乙二醇。
12、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中的氧化性气体为一氧化碳。
13、优选的,所述s1步骤中的溶剂为n,n-二甲基乙酰胺,醇为乙醇,催化剂选自pd-tppts-il/mc、pd-tppts-il/ac中的一种,氧化性气体为一氧化碳。
14、在一些具体实施方案中,所述s2步骤中的醇选自甲醇、乙醇中的一种或两种。
15、在一些具体实施方案中,所述s2步骤中的碱选自氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾中的一种或多种。
16、在一些具体实施方案中,所述s2步骤中的酸选自盐酸、硫酸、氢溴酸中的一种或多种。
17、优选的,所述s2步骤中的醇为甲醇,碱为氢氧化钠,酸为盐酸。
18、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中加入的聚乙二醇的数均分子量为200~1000。
19、聚乙二醇的加入,能够在同等条件下提高反应收率。
20、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中,化合物a、三乙胺、乙醇的物质的量比是1~2:2~5:5~10,化合物a与pd-tppts-il/mc或pd-tppts-il/ac以及聚乙二醇的质量比为1~2:3.5~5:0.2~1,化合物a与n,n-二甲基乙酰胺的质量(g)体积(ml)比为1~5:10~50。
21、在一些具体实施方案中,所述s1步骤中,化合物a、三乙胺、乙醇的物质的量比是1:2:5,化合物a与pd-tppts-il/mc或pd-tppts-il/ac以及聚乙二醇的质量比为1:3.5:0.2,化合物a与n,n-二甲基乙酰胺的质量(g)体积(ml)比为1:10。
22、在一些具体实施方案中,所述s2步骤中,化合物b、氢氧化钠的物质的量比是1~2:4~10,化合物b与甲醇、水的质量(g)体积(ml)比为1~2:10~20:2~5。
23、在一些具体实施方案中,所述s2步骤中,化合物b、氢氧化钠的物质的量比是1:4,化合物b与甲醇、水的质量(g)体积(ml)比为1:10:2。
24、与现有技术相比,本发明使用高活性的催化剂,操作简单,反应条件较为温和,聚乙二醇的加入能够进一步较大幅度的提升产品收率,具有广泛的应用前景。
25、以下将对本发明的构思及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
1.一种2,6-萘二甲酸的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述s1步骤中的溶剂选自n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或多种;所述s1步骤中的醇为乙醇;所述s1步骤中的催化剂选自pd-tppts-il/mc、pd-tppts-il/ac中的一种或两种;所述s1步骤中的助催化剂为聚乙二醇;所述s1步骤中的氧化性气体为一氧化碳。
3.根据权利要求1或2任一项所述的合成方法,其特征在于,所述s1步骤中的溶剂为n,n-二甲基乙酰胺,醇为乙醇,催化剂选自pd-tppts-il/mc、pd-tppts-il/ac中的一种,氧化性气体为一氧化碳。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述s2步骤中的醇选自甲醇、乙醇中的一种或两种;所述s2步骤中的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种;所述s2步骤中的酸选自盐酸、硫酸、氢溴酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4任一项所述的合成方法,其特征在于,所述s2步骤中的醇为甲醇,碱为氢氧化钠,酸为盐酸。
6.根据权利要求1或2任一项所述的合成方法,其特征在于,所述s1步骤中加入的聚乙二醇的数均分子量为200~1000。
7.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,所述s1步骤中,化合物a、三乙胺、乙醇的物质的量比是1~2:2~5:5~10,化合物a与pd-tppts-il/mc或pd-tppts-il/ac以及聚乙二醇的质量比为1~2:3.5~5:0.2~1;质量以克计,体积以毫升计,化合物a与n,n-二甲基乙酰胺的质量体积比为1~5:10~50。
8.根据权利要求7所述的合成方法,其特征在于,所述s1步骤中,化合物a、三乙胺、乙醇的物质的量比是1:2:5,化合物a与pd-tppts-il/mc或pd-tppts-il/ac以及聚乙二醇的质量比为1:3.5:0.2;质量以克计,体积以毫升计,化合物a与n,n-二甲基乙酰胺的质量体积比为1:10。
9.根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于,所述s2步骤中,化合物b、氢氧化钠的物质的量比是1~2:4~10;质量以克计,体积以毫升计,化合物b与甲醇、水的质量体积比为1~2:10~20:2~5。
10.根据权利要求9所述的合成方法,其特征在于,所述s2步骤中,化合物b、氢氧化钠的物质的量比是1:4;质量以克计,体积以毫升计,化合物b与甲醇、水的质量体积比为1:10:2。