一種連續化合成二苯乙醇酮的方法技術

本發明專利技術提供一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，苯甲醛和氰化物水溶液在微反應連續流裝置中反應。本發明專利技術所述連續流生產二苯乙醇酮的方法，利用微反應連續流裝置實現反應溫度等條件的精準控制，通過改變反應進料方式，物料配比、反應溫度、反應時間、流量比、物料濃度等反應條件，提高了反應轉化率和選擇性，且通過精準控制反應過程實現反應的連續、穩定生產；采用氰化鈉或氰化鉀連續催化合成性能穩定的二苯乙醇酮，通過后處理得到產品收率為96?99.1%，純度為99?99.6%以上。

【技術實現步驟摘要】
一種連續化合成二苯乙醇酮的方法
本專利技術屬于化工設備應用與有機合成化學
，具體涉及一種利用微反應連續流裝置合成二苯乙醇酮的方法。
技術介紹
二苯乙醇酮是一種重要的半合成中間體、光聚催化劑。可用于醫藥中間體、染料生產及感光性樹脂的光增感劑、照相凹版油墨、光固化型涂料、生產聚酯的催化劑，有著廣泛的應用前景。目前制備二苯乙醇酮所用工藝為間歇反應釜式合成工藝：可用氰化鈉/氰化鉀催化合成間歇制備法，或用維生素B1類催化合成間歇制備等。傳統間歇反應釜式生產二苯乙醇酮的方法，利用不同催化劑進行催化反應：氰化鈉/氰化鉀催化合成間歇釜式制備法，此法原料成本低，轉化率高，但存在反應溶劑用量大，系統自控性差，反應釜容積一般在幾百升到幾千升不等且間歇生產有泄露風險，一旦發生泄漏若短時間補救不及時會造成大量人員傷亡并對環境造成污染，存在危險性高的問題；同時，氰化鈉/氰化鉀催化合成間歇制備法反應過程中溫度驟升導致苯甲醛聚合或氧化毒性大，破壞環境、對操作人員存在較大安全隱患。用氰化鈉作為催化劑，苯甲醛為原料雙分子縮合制備二苯乙醇酮的工藝方法是這些公開技術中唯一可行的工業化生產技術，改良的技術是采用50%-60%的低濃度甲醇、加入季胺鹽類陽離子表面活性劑以改善傳質效果提高轉化率和選擇性，但由于在反應釜中長時間返混，生成一些費固態油狀化合物，純化困難，導致產品純度較低，95-98%左右，用到粉末涂料里發現抗老化性能較差影響下一步應用。專利CN103288609B公開了氰化鈉催化苯甲醛制備二苯乙醇酮的方法，體系加入水、催化劑、陽離子表面活性劑、相轉移催化劑、分散劑、無機鹽等多種物質，在反應釜中以水乳液形式進行反應，經后處理得到了純度較高的產品，缺點是助劑多增大了后處理難度，原料及整體成本高，反應收率最高為93.8%；傳統維素B1催化合成間歇制備法原料成本高，催化效率受限，產品轉化率、選擇性相對較低，反應時間長。專利CN103524319A公開了以苯甲醛為原料，VB1為催化劑制備二苯乙醇酮產品，其反應收率低，反應收率最高為65.4%，反應時間長，生產成本高。
技術實現思路
針對現有技術存在的不足，本專利技術提供一種微反應連續流裝置安全連續智能高效合成二苯乙醇酮的新方法，實現以下專利技術目的：提高原料轉化率，提高二苯乙醇酮的選擇性和收率，提高反應安全性能；縮短反應時間，連續反應減少原料與產品返混程度，降低副產物。為解決上述技術問題，本專利技術采取以下技術方案：一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，苯甲醛和氰化物水溶液在微反應連續流裝置中反應，通過調節反應參數實現物料的充分轉化。以下是對上述技術方案的進一步改進：所述微反應連續流裝置，四個反應模塊依次串聯，氰化物水溶液從第一模塊連續進料，苯甲醛分別同時從第一模塊、第二模塊、第三模塊、第四模塊進料。所述氰化物水溶液為質量濃度5-30%的氰化鈉水溶液或氰化鉀水溶液；所述苯甲醛，為工業化苯甲醛試劑，純度99%以上。苯甲醛分別同時從第一模塊、第二模塊、第三模塊、第四模塊進料的流量比為1:0.48-1:0.28-1:0.1-1；苯甲醛和氰化物水溶液的進料總體積流量比為29-101:1。所述微反應連續流裝置持液量（實際反應物體積）為0.001-10L，換熱結構不局限于雙面或單面板式換熱結構、也可以是浸在油浴或水浴中的形式。所述方法，反應溫度為100-150℃，反應時間為1-20min。所述氰化物水溶液為質量濃度10-30%的氰化鈉水溶液或氰化鉀水溶液。所述氰化物水溶液的進料流量為0.00078-120mL/min。所述第一模塊苯甲醛進料流量為0.02-4000mL/min，第二模塊苯甲醛進料流量為0.0098-2000mL/min，第三模塊苯甲醛進料流量為0.0098-2000mL/min，第四模塊苯甲醛進料流量為0.0035-2000mL/min。所述微反應連續流裝置為微通道反應器；微通道反應器利用刻蝕、線切割、激光打孔、3D打印等微加工方法制備。本專利技術提供了一種利用微反應連續流裝置安全連續高效合成二苯乙醇酮的方法，在上述合成過程中，為了提高反應的安全性、實現物料的定量轉化，進入微反應連續流裝置的反應物必須嚴格控制其溫度、流量以及配比，實現苯甲醛的分段進料。本專利技術利用微反應連續流裝置實現反應條件的精準控制，在精細化條件下，一改傳統合成條件，通過改變反應的進料方式、物料配比、反應溫度、反應時間、物料流量比、物料濃度等參數，實現了整個反應過程安全、智能、高效、穩定、連續合成，提高了反應轉化率和選擇性。本專利技術主要針對傳統間歇式氰化鈉或氰化鉀催化合成二苯乙醇酮的過程問題，通過采用微反應連續流反應裝置代替傳統的釜式反應器，提出連續生產二苯乙醇酮的新方法，實現產品轉化率和選擇性的提高。與現有技術相比，本專利技術取得以下有益效果：連續流生產二苯乙醇酮，利用微反應連續流裝置實現反應溫度等條件的精準控制，通過改變反應進料方式，物料配比、反應溫度、反應時間、流量比、物料濃度等反應條件，提高了反應轉化率和選擇性，且通過精準控制反應過程實現反應的連續、穩定生產。與常規合成方法相比，采用微反應連續流裝置制備二苯乙醇酮的方法：可精確控制物料配比，物料通過輸送裝置按照反應配比定量連續輸送至反應裝置，降低溶劑用量，不需要添加相轉移催化劑，提高產品選擇性；降低原料與產品的返混程度減少副產物生成；實現反應過程連續化，物料經過微反應器混合反應后連續輸出產品。可有效控制反應過程，整個微反應裝置密閉且智能化，生產過程簡單，現場無需人員操作，可實現反應過程本質安全，便于實現工業連續智能化生產。本專利技術利用多種微反應連續流裝置如微通道形式（傘形、心形、直線形、折線形、圓形、環形、方形等等不同幾何形狀）的微通道反應器以及微管式反應等連續化反應裝置，采用氰化鈉連續催化合成性能穩定的二苯乙醇酮。通過后處理得到產品收率為96-99.1%，純度為99-99.6%以上。附圖說明圖1為本專利技術的工藝流程簡圖。具體實施方式下面的具體實施方式將對本專利技術予以進一步的說明，但并不因此而限制本專利技術。實施例1：選擇10%濃度的氰化鈉水溶液（質量百分比），純度99%以上的苯甲醛物料。選用模塊1、2、3、4共四個反應模塊依次串聯的微反應器進行實驗。氰化鈉溶液從第一個模塊通過輸料裝置連續進料，將苯甲醛分四段進料，通過四個輸料裝置分別同時第1、2、3、4模塊進料，各模塊苯甲醛物料依次進料體積比為1:1:1:1，苯甲醛和氰化鈉溶液進料總體積流量比為101:1。連續反應物料的總物料體積為0.001L，反應溫度為100℃，從第一個模塊進料到產物出料的總反應時間為1min。產物出裝置后進入一個冷卻模塊冷卻后連續出料。產物經洗滌、過濾、洗滌、干燥后處理后得固體產物，驗證熔點為136.3~137.5℃，將產物通過液相色譜進行檢測分析。產品收率為96%，純度可達本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，其特征在于：苯甲醛和氰化物水溶液在微反應連續流裝置中反應。/n

【技術特征摘要】
1.一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，其特征在于：苯甲醛和氰化物水溶液在微反應連續流裝置中反應。


2.根據權利要求1所述的一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，其特征在于：所述微反應連續流裝置，四個反應模塊依次串聯，氰化物水溶液從第一模塊連續進料，苯甲醛分別同時從第一模塊、第二模塊、第三模塊、第四模塊進料。


3.根據權利要求1所述的一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，其特征在于：所述氰化物水溶液為質量濃度5-30%的氰化鈉水溶液或氰化鉀水溶液；所述苯甲醛，純度99%以上。


4.根據權利要求2所述的一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，其特征在于：苯甲醛分別同時從第一模塊、第二模塊、第三模塊、第四模塊進料的流量比為1:0.48-1:0.28-1:0.1-1；苯甲醛和氰化物水溶液的進料總體積流量比為29-101:1。


5.根據權利要求1所述的一種連續化合成二苯乙醇酮的方法，其特征在于：
反應物料總體積為0.001-10L。

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘆瀟，王遠超，肖淑煥，王致峰，葛源，李小龍，婁智興，王威，
申請(專利權)人：山東豪邁化工技術有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37