[發(fā)明專利]一種銅萃取劑5-壬基水楊醛肟的合成工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410373132.9
• 申請(qǐng)日: 2014-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN104230748A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉亮;王亞濤;劉麥女;李亮亮;張美景
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽市三諾化工有限公司
• 主分類號(hào): C07C249/08
• 分類號(hào): C07C249/08;C07C251/48
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 陸君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種銅萃取劑5-壬基水楊醛肟的合成工藝。

背景技術(shù)

銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的古老金屬之一,早在三千多年前人類就開始使用銅，銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬,被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域,在我國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。

銅冶金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過程，至今銅的冶煉仍以火法治煉為主。但我國(guó)銅工業(yè)存在很多問題，銅資源匾乏、礦產(chǎn)中銅含量低、質(zhì)量差等使之不能滿足工業(yè)的需要。另外銅礦藏量結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就給火法冶煉帶來了很大的難度，增加了冶煉的成本，而且還存在較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

近年來,隨著世界經(jīng)濟(jì)的全球化,中國(guó)的銅市場(chǎng)己溶入國(guó)際市場(chǎng)之中。我國(guó)的銅冶煉廠將面臨更加嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，其焦點(diǎn)仍然是產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。所以在我國(guó)銅冶煉廠的改擴(kuò)建過程中,面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，都在努力尋求適合自己實(shí)情的技術(shù)改造方案，希望通過改擴(kuò)建,技術(shù)和裝備水平能有大幅度的提高，環(huán)境達(dá)標(biāo),能耗和成本大幅度降低,同時(shí)也希望采用的工藝方案穩(wěn)妥可靠,投資合理。

因此,現(xiàn)代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外大量研究和推廣的銅濕法冶金技術(shù)指的就是含銅原料通過浸出一萃取一電積(L一SX一EW)方法制取銅的濕法工藝流程。在這一工藝中，萃取是實(shí)現(xiàn)浸出液金屬分離的關(guān)鍵步驟,而萃取劑的性能又直接影響萃取的效率，因此萃取劑的研究工作倍受關(guān)注。盡管我國(guó)對(duì)銅萃取劑的研究起步較早，但受條件限制，所研制出的萃取劑品種有限，不能滿足我們工業(yè)應(yīng)用的要求，所以目前我國(guó)工業(yè)應(yīng)用的銅萃取劑基本還是進(jìn)口產(chǎn)品。

著眼于銅工業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)，利用國(guó)產(chǎn)原料,大力開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的銅萃取劑，開發(fā)己有萃取劑的新用途,提高煉銅工業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，擺脫對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴，對(duì)我們這樣一個(gè)銅資源緊缺國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)意義。

目前合成5-壬基水楊醛肟通用方法是（1）用甲醇與金屬鎂反應(yīng)生成甲醇鎂溶液；（2）對(duì)壬基酚與甲醇鎂發(fā)生鎂離子交換，合成對(duì)壬基酚的鎂鹽，利用甲苯與甲醇的共沸促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；（3）將壬基酚鎂鹽與多聚甲醛反應(yīng)，合成2-甲酰基-4壬基苯酚鎂鹽，繼續(xù)用甲苯或苯通過共沸帶走生成的甲醇促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行；（4）肟化反應(yīng)。

目前通用合成方法存在的問題是：（1）過程繁瑣，要經(jīng)過甲醇鎂→壬基酚鎂鹽→5-壬基水楊醛鎂鹽→5-壬基水楊醛肟鎂鹽→5-壬基水楊醛肟。（2）反應(yīng)周期長(zhǎng),特別是制備壬基酚鎂鹽和5-壬基水楊醛肟時(shí)，要用共沸方法帶出生成的甲醇，若要反應(yīng)充分，反應(yīng)時(shí)間很長(zhǎng)；（3）準(zhǔn)備甲醇鎂過程中有大量氫氣放出，存在安全隱患；同時(shí)該工藝用到大量的甲醇和甲苯，這兩種有機(jī)溶劑毒性都比較大在工業(yè)生產(chǎn)中存在較大安全隱患。

本專利利用價(jià)廉易得的大宗化工原料壬基酚為原料,利用廉價(jià)易得的有機(jī)溶劑N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和三氯氧磷為甲酰化試劑，一步反應(yīng)制得5-壬基水楊醛肟的關(guān)鍵中間體5-壬基水楊醛，具有合成步驟短，合成及后處理工藝簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)。研究結(jié)果將有利于降低銅萃取劑的生產(chǎn)成本,對(duì)我國(guó)工業(yè)應(yīng)用的銅萃取劑實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,擺脫對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴有一定促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)行工藝技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高效銅萃取劑5-壬基水楊醛肟的合成工藝路線。

為了實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種銅萃取劑5-壬基水楊醛肟的合成工藝路線，其制備步驟為：

（1）合成亞胺鎓鹽：以對(duì)壬基酚為原料，在0-5℃低溫條件下加入Vilsmeier酰基化試劑中，在0-80℃反應(yīng)形成活性中間體亞胺鎓鹽；

（2）水解制備5-壬基水楊醛：在水作用下發(fā)生水解反應(yīng)生成中間體5-壬基水楊醛；

（3）5-壬基水楊醛肟的合成：以蒸餾后的5-壬基水楊醛與鹽酸羥胺為原料，以甲苯為溶劑，以異辛酸鈉為相轉(zhuǎn)移催化劑，以無機(jī)鹽為中和試劑，及反應(yīng)溫度80℃~85℃的條件下，反應(yīng)4.5h；

（4）靜置分層，分去水相，上層油相減壓蒸餾得5-壬基水楊醛肟。

本發(fā)明所述Vilsmeier酰基化試劑為在N,N-二甲基甲酰胺滴加三氯氧磷制備而成：配備有攪拌裝置、滴液漏斗、頂部有干燥裝置的回流冷凝器的反應(yīng)容器內(nèi)加入?N,N-二甲基甲酰胺（DMF）冰鹽浴冷卻至0℃以下，通氮?dú)庵脫Q空氣10min，攪拌下緩慢滴加POCl₃，該步反應(yīng)控制溫度10℃以下。

本發(fā)明所述N,N-二甲基甲酰胺與三氯氧磷的比例為1:1~6:1。