背景及概述
二甲基萘是天然產(chǎn)物,主要存在于石油/煤焦油中。二甲基萘有10個異構(gòu)體,這10個異構(gòu)體從石油/煤焦油中均可找到,它們的沸點接近,很難用常規(guī)的分離方法對之逐一分離。1,4-二甲基萘在石油/煤焦油中的含量不高,主要用作土豆發(fā)芽抑制劑和用于生產(chǎn)1,4-萘二甲酸。后者主要用于熒光增白劑KCB的生產(chǎn)或者是作為服裝材料的一個組分[1]。
制備
為滿足市場需求,本文采用化學(xué)合成的方法獲得1,4-二甲基萘。合成1,4-二甲基萘主要有兩種策略,一種是由萘或甲基萘的烷基化得到1,4-二甲基萘,另一種主要是由苯或其的衍生物經(jīng)多步化學(xué)反應(yīng)得到1,4-二甲基萘。萘或甲基萘的烷基化反應(yīng)是一種付克反應(yīng),這是一個在工業(yè)上被大量應(yīng)用的反應(yīng)。反應(yīng)本身非常簡單,僅僅只有一步單元反應(yīng),但是萘或甲基萘上的反應(yīng)位點很多,且各位點的反應(yīng)活性相差不多,反應(yīng)后生成的烷基化產(chǎn)物眾多,需要經(jīng)過復(fù)雜的分離過程才能得到較高純度的1,4-二甲基萘,這個分離過程需要高超的技巧和復(fù)雜的裝備。
圖1 1,4-二甲基萘的合成反應(yīng)式
應(yīng)用
在精細化工領(lǐng)域,企業(yè)制備1,4-二甲基萘的目的主要就是為了生產(chǎn)1,4-萘二甲酸。從1,4-二甲基萘到1,4-萘二甲酸最方便的就是直接對其進行催化氧化,從而得到1,4-萘二甲酸。具體的合成過程如下:在醋酸(1500kg)中,加入1,4-二甲基萘(125kg)和醋酸鈷(4kg),醋酸錳(4kg),溴化鉀(4kg),加熱到回流,以8m3/h的速度通入氧氣,反應(yīng)12h,取樣檢測,反應(yīng)畢,停止加熱,自然冷卻到室溫,析出的固體用離心分離,濾餅用水淋洗,得到濕濾餅(200kg),加入到水(2000L),加熱到80℃,滴加30%NaOH至物料pH=9,使固體全溶,滴加10%H2SO4使pH=7,加入活性炭(3kg),攪拌40min,趁熱過濾,濾液繼續(xù)加熱到92℃,繼續(xù)滴加10%H2SO4使pH=2,析出的固體用離心分離,濾餅用水淋洗,干燥后得到1,4-萘二甲酸(147kg),純度99%(HPLC),收率85%。
參考文獻
[1]王晗, 1,4-二甲基萘和1,4-萘二甲酸的合成[J] 染料與染色, 第59卷第6期, P25-32.