[發(fā)明專利]一種偶氮化合物的微通道合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210825137.5
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115028549A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 項瞻波;胡新利;喬旺;周旭;袁封玉;劉斌
• 申請（專利權(quán)）人: 宿遷聯(lián)盛科技股份有限公司
• 主分類號: C07C245/08
• 分類號: C07C245/08;C07C245/20;B01J19/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 王荷英

本發(fā)明公開一種偶氮化合物的微通道合成方法，將亞硝酸鈉與水?dāng)嚢杈鶆蚺涑晌锪螦，鄰硝基苯胺或?qū)β揉徬趸桨放c相應(yīng)濃度的硫酸攪拌均勻配成物料B，通過連續(xù)進(jìn)料的方式，將物料A與物料B分別以4.5mL/min~25mL/min和5.5mL/min~30mL/min的流速輸入微通道反應(yīng)器進(jìn)行高效反應(yīng)，制備重氮液C或D，再通過釜式反應(yīng)與2?叔丁基對甲酚合成E或F；相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的工藝路線操作安全、轉(zhuǎn)化率高、節(jié)約成本，且偶氮化合物的產(chǎn)率＞90%，純度＞99%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工品的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及兩種偶氮化合物在微通道反應(yīng)器中的合成方法。

背景技術(shù)

重氮化反應(yīng)是芳香一級胺或脂肪伯胺在亞硝酸或亞硝酸鹽及過量酸在低溫作用下生成重氮鹽的反應(yīng)，是很多反應(yīng)的重要?dú)v程。偶氮類化合物的偶氮基團(tuán)能夠吸收一定波長的可見光，是染料中品種最多、應(yīng)用最廣的化合物，也是紫外吸收劑的重要合成原料。

重氮化反應(yīng)在染料、藥物和精細(xì)化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，連續(xù)流反應(yīng)技術(shù)是一種將危險工藝安全化的途徑。連續(xù)流技術(shù)在近幾十年經(jīng)歷了從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用的快速發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的技術(shù)。將連續(xù)流反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于重氮化反應(yīng)，可以提高反應(yīng)效率，降低由于重氮鹽累積造成安全事故的可能性。利用連續(xù)流反應(yīng)返混小的特點(diǎn)，能夠有效提高反應(yīng)的選擇性，可通過增加反應(yīng)器數(shù)量或者擴(kuò)大反應(yīng)器尺寸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模的放大。

傳統(tǒng)的釜式重氮化反應(yīng)通常是在低溫條件下緩慢滴加亞硝酸鈉溶液，具有以下幾個特點(diǎn)：（1）重氮化合物與未參與反應(yīng)的反應(yīng)物保持接觸的時間長，會引發(fā)許多副反應(yīng)；（2）反應(yīng)放熱量大，釜式反應(yīng)釜傳質(zhì)傳熱能力差，易產(chǎn)生局部高溫進(jìn)而生產(chǎn)風(fēng)險增加；（3）自動化程度低，勞動強(qiáng)度高。這些問題都對企業(yè)生產(chǎn)形成極大的制約因此，開發(fā)高效安全的重氮化反應(yīng)技術(shù)是目前化工行業(yè)的迫切需求，也符合國家、地區(qū)對化學(xué)化工行的產(chǎn)業(yè)政策。

微反應(yīng)器技術(shù)的出現(xiàn)，為降低危險工藝的風(fēng)險提供了新的選擇微反應(yīng)器的應(yīng)用使傳統(tǒng)精細(xì)化學(xué)品的制備方式由間歇生產(chǎn)轉(zhuǎn)變成連續(xù)生產(chǎn)成為可能，可提高產(chǎn)率、選擇性和減少三廢，最大程度降低危險工藝過程的危險性。雖然微反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用仍存在一些仍待解決的問題，如微通道容易堵塞和腐蝕等，但是，微化工技術(shù)在涉及強(qiáng)放熱、易燃易爆過程、危險品生產(chǎn)等傳統(tǒng)化工過程的升級換改造，是未來最重要的發(fā)展趨勢。當(dāng)前微反應(yīng)器技術(shù)已應(yīng)用到多數(shù)國家重點(diǎn)監(jiān)管化工工藝當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種偶氮化合物的微通道合成方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種偶氮化合物的微通道合成方法，包括以下步驟：微通道反應(yīng)器溫度設(shè)置在20~60℃；將亞硝酸鈉與水?dāng)嚢杈鶆蚺涑晌锪螦，溫度控制在10℃~30℃；鄰硝基苯胺或?qū)β揉徬趸桨放c濃硫酸攪拌均勻配成物料B，溫度控制在40℃~80℃；通過連續(xù)進(jìn)料的方式，將物料A與物料B分別以4.5mL/min~25mL/min和5.5mL/min~30mL/min的流速輸入微通道反應(yīng)器進(jìn)行高效反應(yīng)5~20min，制備重氮液C或D，再通過釜式反應(yīng)與2-叔丁基對甲酚合成E或F。

所述微通道反應(yīng)器為微反應(yīng)器、串聯(lián)盤管反應(yīng)器或管式反應(yīng)器。具體地，所述的微通道反應(yīng)器是任意一種能實(shí)現(xiàn)連續(xù)流工藝的反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器選自微反應(yīng)器(Microreactor)，串聯(lián)盤管反應(yīng)器(Tandemloop reactor)，管式反應(yīng)器(Tubularreactor)的任意一種或任意多種。所述的微反應(yīng)器，又稱微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器或微通道反應(yīng)器，是一種在普遍側(cè)向尺寸在1mm及以下的有限區(qū)域內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，這類有限區(qū)域最典型的形式即是微型尺寸通道。串聯(lián)盤管反應(yīng)器，即用管道將盤管反應(yīng)器串聯(lián)起來組成的反應(yīng)器，其中盤管反應(yīng)器是將管式反應(yīng)器做成盤管的形式。微通道反應(yīng)器的原理如圖2所示，物料A與物料B通過進(jìn)料泵1和進(jìn)料泵2控制反應(yīng)物流速進(jìn)入反應(yīng)器。微通道反應(yīng)技術(shù)為國家大力推廣的高效率、高度集成、安全環(huán)?；ぜ夹g(shù)。