[發明專利]一種間甲酚催化氧化合成間羥基苯甲酸的方法

在審

• 申請號: 201711084345.X
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107935837A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 游成海;李興;李鴻;胡志敏;李曉霞;崔喜;牛茹茹;曲軍
• 申請（專利權）人: 山西新元太生物科技股份有限公司
• 主分類號: C07C51/305
• 分類號: C07C51/305;C07C51/16;C07C65/03;C07C37/68;C07C37/72;C07C37/74;C07C39/07;B01J31/26
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所11308
• 代理人: 李斌

技術領域

本發明涉及間甲酚催化氧化合成間羥基苯甲酸的方法。

背景技術

間羥基苯甲酸是重要的有機合成中間體，用于農藥，醫藥，食品添加劑，增塑劑等產品的合成.間羥基苯甲酸為白色結晶狀粉末，熔點201～203℃，微溶于水，容易熱的乙醇，乙酸乙酯，丁醇，丙酮，乙醚等有機溶劑。傳統的合成方法有堿熔融法，重氮鹽水解法，醛氧化法，鈷催化羰基法等，這些傳統的方法路線長，或者原料成本比較大，很多用到強酸強堿，不能達到較好的工業化價值和對環境的友好。以間甲酚為原料，直接氧化合成間羥基苯甲酸，產品不含氯等對身體產生傷害的物質，可用作食品添加劑，醫藥的合成，間甲酚轉化率能達到30％-50％，產品收率能達到10％-30％，三廢少，步驟少，合成工藝符合現在當前清潔環保的形勢，發展前景非常大，目前較少見到國內外有關這方面的研究報道。本研究采用，作為金屬鹽，合成負載型催化劑，用氧氣做氧化劑，以間甲酚為原料，研究了不用溫度壓力下的氧化性能。

大量含酚廢水的排放對水生態系統造成明顯的危害。含酚廢水主要來自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機農藥和酚醛樹脂生產過程。工業生產中解決含酚廢水的途徑，首先是積極推廣清潔生產，以減少廢物量；其次是加強末端治理，含酚廢水一旦排出生產裝置，就要盡可能的回收利用，在處理，做到達標排放?，F有的含酚廢水的處理方法主要有萃取法、汽提法、吸附法、生化處理法、化學氧化法等。間羥基苯甲酸的合成原料間甲酚是含酚廢水中的酚主要成份之一，對其進行精餾提取以加以利用，是工業上降低生產成本，實現廢物利用的重要議題。目前利用含酚廢水合成間羥基苯甲酸鮮有報道。

間羥基苯甲酸合成反應的催化劑是決定反應時間以及轉化率的重要指標。現有技術中通常采用常規的有機催化劑進行催化，反應時間過程，對反應條件要求苛刻，常需要較高的反應壓力，轉化率也不是十分樂觀。急需研制出一種催化劑，能夠縮短反應時間，降低反應壓力，提高轉化率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種間甲酚催化氧化合成間羥基苯甲酸的方法。

將工業含酚廢水進行提純得到粗酚，經過精餾得到間甲酚，將原料間甲酚、溶劑按摩爾體積比(mol/mL)1-8:10-30加入高壓反應釜中進行溶解，加入混合催化劑進行催化，其中混合催化劑為釩、鎳、鈷和銅四種金屬鹽與咪唑類化合物配合形成的絡合物負載于分子篩上形成的催化劑，以及二月桂酸二丁基錫催化劑的混合物；在一定的溫度、壓力下進行反應4-8h，反應結束后，將反應液降溫至室溫，向反應液中加入無機酸中和并酸化至pH＝1～2；再過濾，用蒸餾水洗滌濾餅，得到純度≥97％的間羥基苯甲酸。

混合催化劑釩、鎳、鈷和銅四種金屬鹽與咪唑類化合物配合形成的絡合物負載于分子篩上形成的催化劑，以及二月桂酸二丁基錫催化劑的質量比為2:1。

釩、鎳、鈷和銅四種金屬鹽與咪唑類化合物配合形成的絡合物負載于分子篩上形成的催化劑的合成方法為本領域常規的金屬咪唑配合物負載催化劑合成方法。所述的釩系金屬鹽具有以下結構通式：V_xW_y，式中，V代表釩，W代表Cl、Br、O、雙(環戊二烯)基；x＝1、2、3，y＝1、2、3、4、5；所述的鎳系金屬鹽具有以下結構通式：Ni_xU_y，式中，Ni代表鎳，W代表ClO₄、Br、O、雙(四甲基環戊二烯基)、SO₄；x＝1、2、3，y＝1、2、3、4；所述的鈷系金屬鹽具有以下結構通式：Co_xB_y，式中，Co代表鈷，B代表OAc、Cl、Br、O、草酸根、SO₄；x＝1、2、3，y＝1、2、3；所述的銅系金屬鹽具有以下結構通式：Cu_xA_y，式中，Cu代表銅，A代表OAc、Br、Cl、O、草酸根、SO₄；x＝1、2、3，y＝1、2、3。所述的咪唑類化合物具有以下結構通式：

式中，Y代表H、甲基、乙基中的一種；X代表羥基、胺基、烷氧基、二烷基取代的氮中的一種；Z代表H、硝基、羧基、烷氧羰基中的一種；M代表H、羧基、胺基、羥基、烷氧羰基等中的一種。