[發明專利]一種1,2,3-連苯三甲酸的制備方法

在審

• 申請號: 202210305055.8
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114539047A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 成家鋼;王成
• 申請（專利權）人: 黃石市利福達醫藥化工有限公司;湖北理工學院
• 主分類號: C07C51/265
• 分類號: C07C51/265;C07C63/307;B01J31/26
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 張文靜

本發明提供一種1,2,3?連苯三甲酸的制備方法，其特征在于，該方法包括：以1,2,3?連三甲苯為起始原料，以冰醋酸為溶劑，以醋酸鈷、醋酸錳、溴化鉀為催化劑，以醋酸鋯為助催化劑，并且添加作為相轉移催化劑的雙十二烷基二甲基溴化銨，在氧氣氛圍下進行氧化反應。本發明提供的方法，沒有使用價格高昂的原料和設備、成本低；且不必像現有技術那樣必須經過高溫高壓反應，因此，反應安全；而且由于對催化劑、助催化劑的合理選擇、以及相轉移催化劑的應用，使得1,2,3?連苯三甲酸產品的收率高，適合工業化量產。

技術領域

本發明涉及一種1,2,3-連苯三甲酸的制備方法。

背景技術

1,2,3-連苯三甲酸是一種重要的有機合成中間體，目前市場價格70萬元/噸，但依然是有價無貨。

目前國內外報道的1,2,3-連苯三甲酸的制備方法有：用高錳酸鉀或高壓氧氣氧化1,2,3-連三甲苯、以生成1,2,3-連苯三甲酸這兩種方法。

其中，高錳酸鉀氧化法會產生脫羧，收率低，污染大，成本高，質量差，難以滿足客戶要求；高壓氧氣氧化法，安全系數低，容易發生爆炸，不宜進行工業化生產，并且選用的催化劑不合適，收率低，焦油多，產品質量不好。

發明內容

本發明基于上述現有技術的情況，發明了一種收率高、產品質量好、成本低的液相常壓催化氧氣氧化1,2,3-連三甲苯成1,2,3-連苯三甲酸的方法，生產出的產品客戶滿意，滿足了市場需求。

本發明人通過反復研究發現，通過對催化劑、助催化劑的合理選擇、以及相轉移催化劑的應用，能夠提高1,2,3-連苯三甲酸的收率，制得高純度的1,2,3-連苯三甲酸。

具體地，本發明以冰醋酸作溶劑，以醋酸鈷、醋酸錳、溴化鉀作催化劑，以醋酸鋯為助催化劑，并且添加相轉移催化劑雙十二烷基二甲基溴化銨，投入原料1,2,3-連三甲苯，升溫至回流(溶劑冰醋酸回流，開始溫度為117℃，后期反應結束時112℃)，通氧氣進行氧化反應，中途測水份補醋酸酐，使反應進行徹底，最終全部轉化成1,2,3-連苯三甲酸。

化學反應原理為：

本發明提供的方法，沒有使用價格高昂的原料和設備、成本低；且不必像現有技術那樣必須經過高溫高壓反應，因此，反應安全；而且由于對催化劑、助催化劑的合理選擇、以及相轉移催化劑的應用，使得1,2,3-連苯三甲酸產品的收率高，適合工業化量產。

具體實施方式

本發明提供一種1,2,3-連苯三甲酸的制備方法，其特征在于，該方法包括：以1,2,3-連三甲苯為起始原料，以冰醋酸為溶劑，以醋酸鈷、醋酸錳、溴化鉀為催化劑，以醋酸鋯為助催化劑，并且添加作為相轉移催化劑的雙十二烷基二甲基溴化銨，在氧氣氛圍下進行氧化反應。

化學反應原理：

其中，所述溶劑的用量為1,2,3-連三甲苯質量的9-11倍，所述催化劑中，醋酸鈷、醋酸錳、溴化鉀的用量均為1,2,3-連三甲苯質量的2-2.5％，所述助催化劑的用量為1,2,3-連三甲苯質量的1.3-1.6％，所述相轉移催化劑的用量為1,2,3-連三甲苯質量的1.3-1.6％。

所述氧氣的通入量可以為8-10立方/小時。

另外，該方法還包括：在反應開始前及中途，測試反應體系中的水份，補加醋酸酐，以吸收掉反應生成的水，促進反應快速進行。優選地，反應體系中的水份大于3％時，催化劑的活性會有所下降，為了保證反應順利進行，就需按實測水份的量來計算需要補加的醋酸酐的量并補加醋酸酐。更優選地，定期監測反應體系中的水份中的水份，在反應體系中的水份不得大于3％，中途主動根據實測水份的量來計算需要補加的醋酸酐的量并補加醋酸酐。

優選反應在112-117℃下進行17-20小時。