[发明专利]一种制备2,2’-联苯二甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明属芳香族二元酸制备方法领域，尤其涉及一种以菲为起始 原料，在酸性条件下，合成2，2’-联苯二甲酸的方法。

背景技术

2，2’-联苯二甲酸是一种白色晶体，熔点226～229℃，溶于乙 醇、丙酮、苯、醚等有机溶剂，微溶于水，能升华。联苯二甲酸具有 芳香族二元酸的化学反应活性，可生成酸酐、酯、酰亚胺、酰胺以及 氧氯化物等。该化合物具有耐热性、耐寒性、耐碱性、疏水性、耐候 性、耐放射线等特性，除可用作树脂原料和工程塑料的改性剂、涂料 改性剂、纤维改性剂、特种增塑剂、压敏粘合胶改性剂以外，尚可成 为防锈剂、医药、染料、颜料、农药的原料，用途十分广泛，具有一 定的应用潜力。

菲是煤焦油中含量较多的组分之一，约占煤焦油的5％，仅次于 萘。研究与开发菲的利用可大大提高煤焦油加工的经济效益，其中， 菲氧化制备联苯二甲酸是菲利用的重要途径之一。菲氧化制联苯二甲 酸的方法主要有高锰酸钾法、臭氧氧化法、空气催化氧化法、电解法、 次氯酸钠法和过氧乙酸法等。其中，高锰酸钾法产生的“三废”对环 境造成严重污染，离实现工业化还有一定的距离；空气催化氧化法的 关键在于催化剂，若能研制出高选择性的催化剂，无疑具有工业化意 义，但现已报道的方法催化剂选择性较差，产率偏低；电解法能耗太 大，不宜采用。

US3118934、US3444193和US3291825公开的是采用臭氧作为氧 化剂，对菲进行一次氧化或二次氧化制2，2’-联苯二甲酸的方法， 该方法用叔丁醇作溶剂，所用的叔丁醇大大过量，联苯二甲酸的产率 达90％以上。臭氧氧化法在90年代初已有中试结果，但多次氧化不 但成本高而且工艺复杂，难于产业化。

CN1046326A公开了一种菲用相转移催化氧化制2，2’-联苯二甲 酸的方法，其特点是在四氧化钌和相转移催化剂的存在下，以廉价易 得的次氯酸钠为氧化剂，由菲氧化得联苯二甲酸。因此，该方法可简 称“相转移催化-四氧化钌-次氯酸钠”法。该方法需采用三氯乙烯 或四氯乙烯为溶剂，在强碱性介质中氧化，制得的联苯二甲酸产率在 85％以上，但缺点是氧化剂RuO₄的价格较高，不具有商业竞争力。

生产实践证明，过氧乙酸液相氧化菲制2，2’-联苯二甲酸是一 种比较好的方法，已工业化。US2786076将50％的H₂O₂加入到菲和乙 酸的混合物中，即边生成过氧乙酸边对菲进行氧化。菲与乙酸的摩尔 比为1∶24，菲与H₂O₂的摩尔比为1∶13，反应开始时需向反应系统 供热，反应开始后极强放热。反应结束后，用25％的NaOH水溶液中 和反应混合物，并调节pH＝8～9，反应生成的联苯酸钠溶于水，滤液 用浓HCl酸化，联苯二甲酸析出，产率70％。CA2511727公开的合成 方法是在75～85℃条件下，向菲和冰乙酸的混合物中加入100～300 mL的30％的H₂O₂(菲与乙酸的摩尔比为1∶30～35，菲与H₂O₂的摩尔 比为1∶7～20)，加入完毕后在此温度下继续反应3～7h，之后减压 蒸馏使体积减半，冷却结晶，过滤，在滤饼中加入10％的Na₂CO₃溶液 和活性炭并在100℃煮沸，脱色之后过滤，用盐酸酸化滤液并保持 pH＝3～4.5，冷却、结晶、过滤后即得产品，产率30～50％。但以上 方法都存在以下缺点：生产过程中，氧化反应需要消耗大量的H₂O₂和冰乙酸，不但生产成本较高，而且后处理负担加重。另外，在后处 理过程中需要用浓HCl进行酸化，产生酸性废水，对环境造成污染。 因此，该方法仍需完善。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种原料简单易得， 反应条件温和，反应时间短，产率高，工艺路线安全，成本低，目标 产物纯度高，环保效能好的2，2’-联苯二甲酸制备方法。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种制备2，2’-联苯二甲酸的方法，可按如下步骤依次进行：

(1)将菲与酸性溶剂、催化剂及催化剂配体加入到反应釜中；