[发明专利]一种由丙烯醛和异氟尔酮制备二甲基萘的方法

说明书

本发明涉及由异氟尔酮和丙烯醛制备二甲萘的方法。具体地说就是由异氟尔酮和丙烯醛在固体碱催化剂作用下，于50℃‑200℃发生迈克尔加成‑罗宾森关环反应，生成四氢萘酮中间产物，然后在固体酸催化下发生加氢脱氧反应生成二甲基萘的方法。本发明加氢脱氧反应可分别在固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器中进行，反应中间体(可通过普通加热或微波加热于釜式反应器获得)直接注射进入反应管，或在载气的吹扫下经过催化剂床层而获得二甲基萘。该过程反应工序简单，目标产物选择性高，底物可由来源于生物质资源的异氟尔酮和丙烯醛为原料，通过迈克尔加成，罗宾森关环和加氢脱氧反应得到二甲基萘，该方法提供了一条由生物质资源制备二甲基萘的新路线。

技术领域

本发明涉及由丙烯醛和异氟尔酮制备二甲基萘的方法。具体地说就是由丙烯醛和异氟尔酮，在适当的条件下，在碱催化剂作用下发生迈克尔加成，罗宾森关环和在酸催化剂作用下发生加氢脱氧反应，制备二甲基萘的方法。本发明异氟尔酮和丙烯醛可从石油资源获得，亦可由生物质转化获得，因此原料具有可再生的特点。此外，该路线通过两步反应获得萘基芳香族化合物，反应路线短、操作方便、产物收率高，提供了直接由生物质平台化合物制备二取代萘基芳香族化学品的新方法。

背景技术

2,6-萘二甲酸(2,6-NDCA)是石化工业重要的化工单体，在化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广泛的用途。萘二甲酸与乙二醇发生聚合反应合成的萘二甲酸乙二醇酯(PEN)具有良好的耐热性能，耐水解性能，耐辐射性能，二氧化碳透过性和氧气透过性。萘基聚合物材料被誉为21世纪新型功能材料。随着全球聚酯行业的迅猛发展，NDCA的需求量也逐年增加。典型的二甲基萘生产方法是从煤焦油中直接提取获得，但是煤焦油的原料组分复杂，分离步骤繁琐，并且目标产物的含量较少。除此之外，还有甲苯酰基化法，邻二甲苯烷基化法合成二甲基萘，但是都存在反应体系苛刻，并且甲苯和邻二甲苯大部分是从石脑油中通过催化重整获得。因此，如何通过化学的方法，高效的制备二甲基萘/2,6-萘二甲酸是一个值得研究的课题。

众所周知，化石能源日益减少，而人类对其的消耗却日益增加，同时也带来了一系列的环境问题。以可再生生物质资源为原料生产化工产品和燃料成为缓解能源和环境危机的可行出路之一。萘二甲酸是生产工程聚酯最重要的原料之一，在许多重要领域，比如航空，潜艇和原子能工业中有着不可替代的作用。目前萘二甲酸主要由二甲基萘氧化制得该方法工艺成熟,反应速度快。高效合成2,6-二甲基萘是规模化合成PEN的前提。

丙烯醛可由生物柴油副产物甘油脱水制备，异氟尔酮则由丙酮通过三聚获得。因此，本发明的两种原料可分别由可再生的生物质资源获取。在较温和条件下通过串联的迈克尔加成-罗宾森关环反应及脱氧加氢反应就可高收率的获得芳香族二甲基萘，具有鲜明特色。

发明内容

本发明的目的是提供一种由异氟尔酮和丙烯醛出发制备二甲基萘的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

异氟尔酮和丙烯醛出发制备二甲基萘的方法，其特征在于：以异氟尔酮和丙烯醛为原料，在碱催化剂的作用下首先发生迈克尔加成-罗宾森关环反应，生成中间产物四氢萘酮；中间产物分离后，将其通过固定床反应，在高压氢气的条件下，在催化剂下发生加氢脱氧反应获得二甲基萘。

所述碱催化剂为液体强碱或固体强碱，其中液体碱主要为三乙胺，吡咯烷。固体碱主要为氧化镁(记为：MgO)，镁锆固溶体(记为：MgO-ZrO₂)，钾修饰的氧化铝(记为：KF-Al₂O₃)，氧化钙(记为：CaO)，镁铝水滑石(记为：Mg-Al hydrotalcite,Mg-Al-HT)，锌铝水滑石(记为：Zn-Al hydrotalcite,Zn-Al-HT)中的一种或多种。