本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)苯二甲腈的制備方法。
背景技術(shù)：
芳香族二元腈是具有廣泛用途的精細(xì)化工中間體，利用其氰基的化學(xué)活潑性，可合成一系列的農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料等，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。
芳香族二元腈?zhèn)鹘y(tǒng)的制備方法包括sandmeyer反應(yīng)、鹵代烴與氰化物直接氰化和芳香醛經(jīng)醛肟脫水或氣相催化氨化等，這些方法一般反應(yīng)路線較長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、難分離純化、污染嚴(yán)重，特別是原料較難得到或需使用較昂貴的試劑，因而生產(chǎn)成本較高，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
現(xiàn)階段，芳香族二元腈生產(chǎn)采用的主要方法是芳香烴氨氧化技術(shù)，氨氧化法與傳統(tǒng)方法相比，雖然具有原料價(jià)廉易得、反應(yīng)路線短、產(chǎn)品易處理等優(yōu)勢(shì)，但依然存在著反應(yīng)溫度較高(410℃以上)，對(duì)催化劑制備要求很高等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中芳香族二元腈生產(chǎn)的問題，提供一種對(duì)苯二甲腈的制備方法，該工藝原料價(jià)廉易得、反應(yīng)路線短、產(chǎn)品易處理，并且催化劑制備簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫度低。
技術(shù)方案
離子液體具有很多優(yōu)異的性質(zhì)，很多離子液體具有溶劑和催化劑的雙重功能，具有高的熱穩(wěn)定性，酸性離子液體，特別是布朗斯特酸性離子液體由于具有綠色無污染，對(duì)無機(jī)和有機(jī)化合物均具有好的溶解性，酸性位點(diǎn)分別均勻，易于與產(chǎn)物進(jìn)行分離等特點(diǎn)。本發(fā)明人使用乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體同時(shí)作為催化劑和溶劑，用于對(duì)苯二甲酸腈化制備對(duì)苯二甲腈的過程中。具體如下：
一種對(duì)苯二甲腈的制備方法，包括如下步驟：
(1)將對(duì)苯二甲酸加入到腈化反應(yīng)器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體，其用量為對(duì)苯二甲酸體積的15～50％，優(yōu)選為20～40％；
(2)通氨，然后進(jìn)行反應(yīng)；
(3)反應(yīng)完畢后，將對(duì)苯二甲腈粗品進(jìn)行精餾提純，即得。
步驟(1)中，乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體的制備方法：在冰浴并不斷攪拌的條件下，將二乙基硫酸酯緩慢滴入到等物質(zhì)量的1-甲基咪唑中，滴加完畢后繼續(xù)攪拌待反應(yīng)進(jìn)行完全，得到乙基甲基咪唑基硫酸根離子液體；將得到的離子液體慢慢滴入到含naoh的乙醇溶液中，待完全反應(yīng)后，過濾得到無色澄清溶液；然后往無色澄清溶液中加入磷酸，過濾后得無色透明溶液，蒸發(fā)，真空干燥得到乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體。
步驟(2)中，反應(yīng)溫度為320～340℃，反應(yīng)時(shí)間為50～90min。
步驟(3)中，精餾提純時(shí)，精餾塔釜溫為250～300℃，塔頂溫度為230～280℃，真空度為0.005～0.001mpa。
有益效果：該工藝操作簡(jiǎn)單、原料價(jià)廉易得、反應(yīng)路線短、產(chǎn)品易處理，并且催化劑制備簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫度低。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但有必要指出以下實(shí)施例只用于對(duì)發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
實(shí)施例1
制備乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體：將0.1mol1-甲基咪唑加入到三口瓶中，逐滴加入0.1mol磷酸二乙酯，加完后繼續(xù)攪拌2h，反應(yīng)得到無色透明離子液體1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸鹽；取兩倍于1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸鹽摩爾數(shù)的naoh溶于乙醇中，逐滴加入到1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸鹽乙醇溶液中，產(chǎn)生白色沉淀，過濾得到無色透明液體，在該液體中加入等摩爾的磷酸溶液，有少量固體產(chǎn)生，再次過濾得到液體；將上述液體蒸發(fā)除去水和醇，再真空干燥后得到產(chǎn)物乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體，收率97％；
將50g對(duì)苯二甲酸加入到腈化反應(yīng)器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體10ml，通氨，升溫至320℃，保溫反應(yīng)50min，反應(yīng)完畢后，對(duì)苯二甲腈粗品進(jìn)行精餾提純，精餾塔釜溫為260℃，塔頂溫度為240℃(真空度為0.002mpa)，收率為64％。
實(shí)施例2
制備乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體：將0.5mol1-甲基咪唑加入到三口瓶中，逐滴加入0.5mol磷酸二乙酯，加完后繼續(xù)攪拌1.5h，反應(yīng)得到無色透明離子液體1-甲基-3- 乙基咪唑乙基磷酸鹽；取兩倍于1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸鹽摩爾數(shù)的naoh溶于乙醇中，逐滴加入到1-甲基-3-乙基咪唑乙基磷酸鹽乙醇溶液中，產(chǎn)生白色沉淀，過濾得到無色透明液體，在該液體中加入等摩爾的磷酸溶液，有少量固體產(chǎn)生，再次過濾得到液體；將上述液體蒸發(fā)除去水和醇，再真空干燥后得到產(chǎn)物乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體，收率98％；
將100g對(duì)苯二甲酸加入到腈化反應(yīng)器中，并加入乙基甲基咪唑磷酸二氫鹽離子液體20ml，升溫至340℃，保溫反應(yīng)100min，反應(yīng)完畢后，對(duì)苯二甲腈粗品進(jìn)行精餾提純，精餾塔釜溫為260℃，塔頂溫度為240℃(真空度為0.002mpa)，收率為60％。