[發明專利]一種基于B-P-O基團催化劑及其制備色酚的方法

在審

• 申請號: 202011016600.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112023957A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 付永豐;夏雪強;高維丹;周長海;徐婷
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01J27/18
• 分類號: B01J27/18;B01J27/16;C07C231/02;C07C235/66
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 卜娟

本工藝以含有B?P?O基團的化合物作催化劑，2,3?酸和取代芳胺直接縮合制備色酚系列產品。本工藝采用含有B?P?O基團的化合物作催化劑起到活化羧基的作用，避免了傳統工藝中采用酰氯活化2,3?酸，產生大量廢鹽、廢水的問題，催化劑可連續套用。從根源上解決了廢鹽、廢水問題及酰氯腐蝕性問題，解決了酰氯法工藝操作繁瑣的問題。本工藝操作簡單、產品收率高、品質好，實現了色酚系列產品的清潔生產，不僅解決了傳統工藝環境污染問題，還有效降低了成本，符合工業化生產要求。本工藝的產業化不僅具有顯著的經濟效益，而且有助于提高該產品的整體質量水平，有效地滿足染料行業的要求。

技術領域

本發明涉及一種酰胺鍵的構筑方法，具體涉及一種色酚AS系列產品的合成新方法。屬于化學合成技術領域。

背景技術

構筑酰胺鍵最理想的方法是羧酸和胺直接縮合，副產物僅有水，但羧基的酸性及胺的堿性，導致二者混合優先生成銨鹽，僅在高溫和微波等強烈條件下才能實現羧酸和胺的直接縮合，不具備規模化生產的價值。目前，工業化生產中一般采用羧酸活化的方法構筑酰胺鍵，包括酰鹵法、混合酸酐法和活性酯法，即利用各種活化試劑將羧酸轉化為有利于氨基親核進攻的形式，二者縮合生成酰胺鍵。羧酸活化帶來的問題主要有：(1)消耗當量活化劑，違背原子經濟性原則；(2)活化試劑的引入造成三廢量大、污染嚴重，違背綠色化學原理；(3)分離困難、操作繁瑣，違背以人為本理念，色酚AS系列產品的傳統生產工藝如下：

色酚系列產品是構筑酰胺鍵的一個典型代表，該系列產品包含數十種商品原料，最常用的是色酚AS系列。色酚AS系列產品的國內年需求量超過5萬噸，全球年需求量超過20萬噸。工業上普遍采用酰氯法工藝，即2,3-酸在無機堿存在下，經三氯化磷活化成酰氯，再與芳胺形成酰胺鍵。

該工藝存在操作復雜、廢鹽廢水量大(每噸產品產生廢鹽約1.2t，廢水10t以上)、環境污染嚴重等關鍵技術難題，目前生產企業大都處于停產或半停產狀態，導致產品供不應求。我國作為世界最大的紡織品生產國、消費國和出口國，色酚生產技術水平是關乎我國紡織產業可持續發展的關鍵要素。

發明內容

本發明的目的是提供一種B-P-O基團催化劑的制備方法，并采用該催化劑活化2,3-酸與芳胺進行縮合反應制備色酚AS。本工藝操作簡單、清潔環保、條件溫和、催化劑循環使用，無廢鹽排放、廢水量顯著降低，產品品質好。

基于B-P-O基團催化制備色酚AS系列產品的新方法，機理如下：

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種B-P-O基團催化劑，利用硼化物、磷化物、氧化物為原料制備。

制備所述的B-P-O基團催化劑的方法，將B源、P源、O源按照投料摩爾比為1:(0.1～3):(0.1～6)混合后，在馬弗爐中，保持溫度在400-800℃溫度下反應2h，制備得到。

所述的硼化物選自硼酸、硼砂、氧化硼、磷酸硼、三溴化硼、二硼化鈦、硼酸鋅、苯硼酸。

所述的氧化物為氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、過氧化氫、次氯酸鈉。

所述的磷化物選自三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷、五氧化二磷、磷酸硼、磷酸、亞磷酸、次磷酸、焦磷酸。

利用所述的B-P-O基團催化劑制備色酚的方法，具體步驟如下：

(1)將2,3-酸、氯苯、B-P-O基團催化劑按一定比例混合，保溫在0-100℃反應1h，然后滴加芳胺，再升溫至50-250℃，保溫反應至TLC檢測無2,3-酸剩余，降溫、離心、淋洗、干燥，得到母液和色酚AS系列產物；

(2)母液濃縮脫除淋洗甲醇和水后，套用至下批淋洗，濃縮后的母液采用除雜劑進行凈化處理，按需補加一定量的催化劑，套用至下批反應。