本發(fā)明屬于有機合成,涉及一種混合lewis催化劑催化2-烷基萘制備2-烷基-6-?;恋姆椒ā?/p>
背景技術(shù):
1、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)是一種新型特種聚酯,因其出色的理化特性,各方面性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet),在纖維、薄膜和電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前制約pen產(chǎn)能主要取決于關(guān)鍵單體2,6-萘二甲酸(2,6-nda)的生產(chǎn)。然而,對于催化氧化2,6-二烷基萘如2,6-二甲基萘、2,6-二乙基萘、2,6-二異丙基萘,由于合成路線長、選擇性較差的,產(chǎn)物分離困難等問題,使得2,6-nda的生產(chǎn)受到限制。隨著,煤炭資源的高效開發(fā),以2-烷基萘為原料,通過friedel-crafts?;磻?yīng)制備2-烷基-6-酰基萘引起了廣泛關(guān)注。因其采用的是friedel-crafts酰基化反應(yīng),相較于烷基化而言,2,6-二取代萘的選擇性會有所提高。
2、2-烷基-6-?;恋暮铣陕肪€已有部分研究。專利cn1817843a公開了一種制備2-烷基-6-?;恋姆椒?,其中分別使用鹵代烴為溶劑、硝基化合物為絡(luò)合劑,提高了產(chǎn)物選擇性,但使得工藝繁瑣。專利cn107879909a公開了一種使用微通道反應(yīng)器合成?;恋姆椒ǎ⑼ǖ婪磻?yīng)器造價高昂,大大增加了設(shè)備、生產(chǎn)成本,難以工業(yè)化生產(chǎn)。專利cn1146213228a公開了一種改性hβ沸石分子篩合成?;恋姆椒?,對環(huán)境友好,廢水排放量小,但得到的2-烷基-6-酰基萘的產(chǎn)物選擇性相對較低。專利115554914a公開了一種連續(xù)?;苽?-甲基-6-丙酰萘的裝置,反應(yīng)器返混小,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性相對較高,但工藝較為繁瑣。
3、目前現(xiàn)有技術(shù)合成2-烷基-6-?;敛捎玫拇呋瘎┒酁閱我籰ewis酸催化劑或采用固體酸催化劑,對于混合lewis酸催化劑其對friedel-crafts?;磻?yīng)的影響還未有所報道,對其機理的影響沒有深入探討,這限制了friedel-crafts?;苽浞枷阃倪M一步應(yīng)用。
4、因此,本領(lǐng)域需要一種混合lewis酸催化劑來催化芳烴底物2-烷基萘進行friedel-crafts?;苽?-烷基-6-?;?。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有friedel-crafts?;夹g(shù)中對于混合lewis酸催化性能的問題,提供一種混合lewis酸催化劑來催化芳烴底物2-烷基萘進行friedel-crafts?;苽?-烷基-6-?;?,該方法適用于多種2-烷基萘底物,可有效提高反應(yīng)速率、底物轉(zhuǎn)化率、2,6-?;吝x擇性。
2、為了解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
3、2-烷基-6-?;恋姆椒ǎㄈ缦虏襟E:
4、(1)將兩種或兩種以上的lewis酸催化劑充分溶解在溶劑硝基化合物;
5、(2)在三口燒瓶中,將酰化試劑、芳烴底物2-烷基萘溶解在溶劑硝基化合物中,并將(1)所述的混合lewis酸催化液,以一定的流速和滴加溫度加入到三口燒瓶中;
6、(3)進料完成以后,繼續(xù)反應(yīng)0.2~5h,將反應(yīng)所得混合液倒入冰水中,調(diào)節(jié)ph至中性。
7、(4)萃取混合液,分去水相,有機相減壓蒸餾后得到2-烷基-6-?;链之a(chǎn)品。
8、(5)使用醇-水溶液對2-烷基-6-?;链之a(chǎn)品進行重結(jié)晶,得到2-烷基-6-?;廉a(chǎn)品。
9、本發(fā)明通過采用混合lewis酸催化劑,將lewis酸通過混合,有效地提高了底物的轉(zhuǎn)化率和2-烷基-6-?;恋倪x擇性。
10、上述技術(shù)方案中,步驟(1)所述的溶劑為硝基苯、硝基甲烷、硝基乙烷的一種或多種混合物。
11、上述技術(shù)方案中,步驟(1)所述催化劑為lewis酸催化劑,氯化鋁、氯化鐵、氯化鎵、溴化鋁、溴化鐵、溴化鎵等。
12、上述技術(shù)方案中,步驟(1)所述催化劑與底物摩爾比為0.8~2:1。
13、上述技術(shù)方案中,步驟(1)所述不同lewis酸催化劑的摩爾比為(0.5~1):1。
14、上述技術(shù)方案中,步驟(2)所述2-烷基萘為2-甲基萘、2-乙基萘。
15、上述技術(shù)方案中,步驟(2)所述溶劑與底物質(zhì)量比為(3~10):1。
16、上述技術(shù)方案中,步驟(2)所述的?;噭橐阴B?、乙酰溴、丙酰氯、丙酰溴、乙酸酐、丙酸酐等。
17、上述技術(shù)方案中,反應(yīng)溫度為0~50℃。
18、上述技術(shù)方案中,滴加速度為20~160ml/h。
19、上述技術(shù)方案中,滴加溫度問-10~10℃。
20、上述技術(shù)方案中,步驟(5)中所述的醇-水溶液是指具有單羥基的低級醇。主要包括但不限于甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或者兩種混合,其中醇與水的質(zhì)量之比為(7~9.5):1。
21、本發(fā)明產(chǎn)物在減壓精餾前,經(jīng)無水乙醇溶解后用氣相色譜進行分析。
22、本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是通過混合不同的lewis酸催化劑,來形成更富電子的lewis酸結(jié)構(gòu),當(dāng)其同?;噭┡湮缓?,會形成更強的親電試劑,從而提高了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性。
1.一種2-烷基-6-?;粒?)的制備方法,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的2-烷基萘r為c1~c4烷基,其中有機溶劑與2-烷基萘的重量比為(3~10):1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的催化劑lewis酸催化劑是指氯化鋁、氯化鐵、氯化鎵、溴化鋁、溴化鐵、溴化鎵等,其中催化劑用量與底物2-烷基萘的摩爾比為(0.8~2):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的混合lewis酸催化劑各lewis酸摩爾比為(0.5~1):1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:使用的溶劑為硝基化合物等。主要包括但不限于硝基甲烷、硝基乙烷、硝基苯等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:使用的?;噭轷B然蛘咚狒V饕ǖ幌抻谝阴B?、乙酰溴、丙酰氯、丙酰溴、乙酸酐、丙酸酐等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:加料過程中,混合lewis催化液的滴加速率為20~160ml/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:加料過程中,滴加(加料)的溫度為-10~10℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:反應(yīng)的溫度為0~50℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:使用的醇-水溶液,醇主要包括但不限于甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或者兩種混合,其中醇與水的質(zhì)量之比為(7~9.5):1。