[發(fā)明專(zhuān)利]一種對(duì)叔丁基苯甲酸的合成工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210070059.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102617335A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李煥成;馬瑞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 宿遷科思化學(xué)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C63/04
• 分類(lèi)號(hào): C07C63/04;C07C51/265;C07C51/43;C07C51/42
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)中間體的合成工藝，具體而言涉及一種對(duì)叔丁基苯甲酸的制備工藝。

背景技術(shù)

對(duì)叔丁基苯甲酸(PTBA)是一種重要的有機(jī)合成中間體。可用作聚丙烯成核劑、生產(chǎn)醇酸樹(shù)脂改性劑、其胺鹽可用作防腐劑、其鋇鹽、鈉鹽、鋅鹽可用作潤(rùn)滑油添加劑，也是生產(chǎn)對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯的主要原料。

PTBA的生產(chǎn)方法主要有電化學(xué)氧化法、高溫氣相氧化法、低溫液相氧化法。電化學(xué)氧化法污染小、收率低于30％，不適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。高溫氣相氧化法反應(yīng)溫度高達(dá)420℃，雖然對(duì)叔丁基甲苯(PTBT)轉(zhuǎn)化率高達(dá)97％，但由于副產(chǎn)物過(guò)多，生成PTBA的選擇性低于65％而很少被采用。目前生產(chǎn)采用的多為低溫液相氧化法。

例如日本專(zhuān)利JP昭60-19736公開(kāi)了一種制備p-叔丁基苯甲酸的方法，在特定條件下用分子氧氧化p-叔丁基甲苯，用水使反應(yīng)產(chǎn)物液分層，通過(guò)蒸餾從油層中分離所產(chǎn)生的醛，通過(guò)結(jié)晶從剩余物中分離出目標(biāo)的苯甲酸衍生物。用含有O₂的氣體氧化p-叔丁基甲苯是在乙酸溶劑中在含有鈷化合物和溴化合物的催化劑存在下進(jìn)行的，向反應(yīng)產(chǎn)物液中加入的水量足以導(dǎo)致相分離。但該方法所用的溶劑量比較大，增加了反應(yīng)完成后乙酸的回收步驟，另外溶劑乙酸的存在對(duì)反應(yīng)器材質(zhì)的要求很高。

德國(guó)專(zhuān)利DE3440407A也公開(kāi)了一種制備p-叔丁基苯甲酸的方法，包括使叔丁基甲苯與含氧氣體在5～80bar下，在基于叔丁基甲苯計(jì)0.2～2wt.％，優(yōu)選0.3～0.7wt.％乙酸，0.1～1.5wt.％，優(yōu)選0.2～0.6wt.％的Co(以合適的化合物形式)和少于0.22，優(yōu)選0.2wt.％的Br(以合適的化合物形式)存在下進(jìn)行反應(yīng)。意圖通過(guò)控制溴和水含量來(lái)獲得純凈產(chǎn)物。此外，介質(zhì)中乙酸含量低，催化劑循環(huán)使用，使得工藝得到簡(jiǎn)化，而且溴含量降低也減少了乙酸的腐蝕。但此法獲得產(chǎn)品的色度不好，乙酸的量雖然受到控制，但不利于催化劑的回收利用，并且依然存在腐蝕問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN101648866A公開(kāi)了一種叔丁基苯甲酸的制備工藝，在獲得叔丁基甲苯后，將其與醋酸鈷和溴化物組成的催化劑加入反應(yīng)釜，升溫并通入氧氣，得到對(duì)叔丁基苯甲酸粗品，經(jīng)活性炭、硅藻土脫色，結(jié)晶，干燥即得對(duì)叔丁基苯甲酸。但該方法用的催化劑為醋酸鈷和溴化鈉的復(fù)合催化劑，在生產(chǎn)過(guò)程中有溴化物存在，后處理難以處理；使用活性炭、硅藻土脫色，工藝步驟復(fù)雜，產(chǎn)品PTA殘留量較大，會(huì)對(duì)后續(xù)對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯的生產(chǎn)帶來(lái)麻煩。

因此，依然需要一種簡(jiǎn)單易行的制備和純化對(duì)叔丁基苯甲酸的工藝方法，以提供高品質(zhì)的對(duì)叔丁基苯甲酸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠生產(chǎn)高品質(zhì)對(duì)叔丁基苯甲酸的合成工藝，為此提供一種制備叔丁基苯甲酸的方法，以反應(yīng)物自身為溶劑液相氧化對(duì)叔丁基甲苯來(lái)合成對(duì)叔丁基苯甲酸，避免了醋酸溶劑，克服了催化劑溶出以及腐蝕設(shè)備的缺陷；調(diào)整催化劑成分，使其在本發(fā)明的反應(yīng)體系中充分發(fā)揮催化作用；改進(jìn)后處理方式，放棄傳統(tǒng)的活性炭、硅藻土脫色方法，采用水洗方法，去除催化劑帶來(lái)的顏色，并將各步驟的母液或洗滌水循環(huán)套用。

本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)包括如下步驟的合成工藝，能夠獲得高品質(zhì)的對(duì)叔丁基苯甲酸：

步驟1)，將對(duì)叔丁基甲苯和醋酸鈷加入到反應(yīng)釜中，通入含氧氣體，溫度在150～155℃引發(fā)并進(jìn)行氧化反應(yīng)0.25～2小時(shí)，然后在135～145℃繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)以上，得到對(duì)叔丁基苯甲酸粗品；

步驟2)，將對(duì)叔丁基苯甲酸粗品進(jìn)行降溫析晶、離心甩干，用對(duì)叔丁基甲苯進(jìn)行打洗，得到離心粗品；

步驟3)，將離心粗品加入到溶解釜中，加入甲苯升溫溶解，熱過(guò)濾去除雜質(zhì)，加入水洗滌，轉(zhuǎn)料至重結(jié)晶釜進(jìn)行降溫析晶，離心，用甲苯打洗，干燥后得到對(duì)叔丁基苯甲酸成品。

以下具體描述本發(fā)明。

在本發(fā)明的步驟1中，將對(duì)叔丁基甲苯和醋酸鈷加入到反應(yīng)釜中，通入含氧氣體，溫度在150～155℃引發(fā)并進(jìn)行氧化反應(yīng)0.25～2小時(shí)，然后在135～145℃繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)以上，得到對(duì)叔丁基苯甲酸粗品。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在步驟1中，含氧氣體可以是純氧氣，也可以是含有氧氣的氣體混合物，如空氣。

催化劑醋酸鈷的加入量一般是反應(yīng)物對(duì)叔丁基甲苯重量的0.1～1.0％，優(yōu)選0.2～0.8％，更優(yōu)選0.3～0.5％。