[发明专利]一种连续反应精馏制备间甲氧基苯酚的工艺

说明书

本发明公开了一种连续反应精馏制备间甲氧基苯酚的工艺，以间苯二酚和甲醇的为原料，通过采用S₂O₈^2‑/Zn‑MCM‑41固体超强酸，其酸性更强，提高了间苯二酚与甲醇醚化反应的转化率和目标产物的选择性；本发明的工艺，不使用剧毒、高危有机试剂和溶剂，操作简单更有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种连续反应精馏制备间甲氧基苯酚的工艺。

背景技术

间甲氧基苯酚是间苯二酚的单甲醚，是一种重要的医药化工原料，可用于塑料抗氧化防老剂、杀菌剂、感光材料等多个领域。

关于连续反应精馏制备间甲氧基苯酚的工艺国内的报道较少，中国专利CN1157283公开了一种从苯酚和醇以比通常的方法高的选择性和产率生产苯酚的烷基醚的方法,该专利以不含氧时具有原子比例组成为Cs1Si30或者Cs1Si10为催化剂，在380℃条件下通入苯酚/甲醇/氮气组成的混合气体在不锈钢反应管中进行气相醚化反应。该方法在长时间周期中保持稳定，其特征在于在含有碱金属作为组成部分的氧化物催化剂存在下将苯酚与醇进行烷基醚化。但是，该专利催化剂需要高温制备，且装填不便，工业化生产中考虑因素较多；在进行醚化反应时，需要在气相条件下进行，维持380℃熔盐浴，其中间二苯酚的转化率低，只有82.3％；催化剂用量大，反应消耗能耗较高从而造成生产成本高，较难实现工业化生产。

中国专利CN106565429A公开了一种连续反应精馏制备间甲氧基苯酚的工艺，以间苯二酚和硫酸二甲酯为原料，在碱和相转移催化剂的存在下反应制备间甲氧基苯酚，但其使用剧毒的硫酸二甲酯为原料，且其价格较高不利于工业化生产。

发明内容

为了简化实验过程，降低反应所需求的条件，满足生产的需求，本发明提供了一种适合工业化生产的通过间苯二酚制备间甲氧基苯酚的方法，具体方案如下：一种连续反应精馏制备间甲氧基苯酚的工艺，将间苯二酚和甲醇进料至装有固体酸催化剂填料的反应精馏塔内进行醚化反应，进料位置在反应精馏塔的填料的上端，反应后从塔釜连续采出合成的间甲氧基苯酚产品；所述固体酸催化剂为S₂O₈^2-/Zn-MCM-41固体超强酸。

进一步地，反应的温度为70～90℃，优选80～85℃。

进一步地，所述的反应精馏塔包括反应段、提馏段和精馏段，其中反应段的理论塔板数为10～20块；提馏段为8～12块，精馏段的理论塔板数为20～25块。

进一步地，还包括脱除间甲氧基苯酚产品中未反应的间苯二酚的操作。

所述固体超强酸催化剂为S₂O₈^2-/Zn-MCM-41固体超强酸；

所述S₂O₈^2-/Al-MCM-41的制备方法包括以下：

S1、将一定量的十六烷基三甲基溴化铵加入到0.1～0.3mol/L氢氧化钠水溶液中搅拌混合溶解，缓慢加入正硅酸乙酯继续搅拌，溶胶在100℃下水热晶化三天，产物经过滤、洗涤、60℃烘干箱干燥过夜，500℃下焙烧6h得纯硅MCM-41分子筛。

S2、取一定量的MCM-41分子筛加入0.1mol/L氯化锌溶液中，加入少量有机分散剂，快速搅拌升温，回流水解，然后缓慢滴加饱和碳酸氢铵溶液至溶液呈中性，停止加热，自然冷却静置一段时间，过滤洗涤后低温烘干，固体物在硫酸铵溶液中浸渍，除去溶液烘箱中烘干然后在马弗炉中焙烧得到S₂O₈^2-/Al-MCM-41催化剂。

步骤S1中十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸乙酯的摩尔比为1:0.1～10；