淺談精細(xì)化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用

趙穎俊(衢州學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué), 浙江 衢州 324000)

芳香腈氰基的化學(xué)活性比較高,其是在水解、加氫以及縮聚等作用下,所形成的精細(xì)化工產(chǎn)品。在農(nóng)藥、醫(yī)療、樹脂、香料等行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用,并且得到了廣泛地運(yùn)用。芳香腈氰基作為一種重要的原料來源,在我國的需求量呈逐年上升的趨勢(shì),其主要原理是在催化劑以及氨的條件下,通過氧化而得到芳香腈,且其具有污染小、操作方便、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高等特點(diǎn),而加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行深入地研究，可以促進(jìn)芳香烴氨氧化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

1 精細(xì)化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

(1)苯甲腈 在苯代三聚氰二胺的生產(chǎn)過程中,苯甲腈作為一種主要的原材料,可以用于油氣、印刷品等方面的制造。苯甲腈的化學(xué)工藝主要是由日本研發(fā)出來的,從當(dāng)前的生產(chǎn)工藝來看，其在世界的年產(chǎn)量為一萬噸左右,并都采用了甲苯胺氧化技術(shù)。同時(shí),苯甲腈的生產(chǎn)率也比較高,幾乎達(dá)到了80%左右。

(2)間苯二甲腈 在芳香腈中,間苯二甲腈的運(yùn)用最為廣泛,并且具有強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力。間苯二甲腈是氯化下的產(chǎn)物,是一種非常有效的殺蟲劑,同時(shí)也被常用為涂料和合成纖維的原材料?，F(xiàn)在,間苯二甲腈在世界上的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了一千八百多噸左右。而目前，我國已經(jīng)研發(fā)出的NC—催化劑,可以促使間苯二甲腈的產(chǎn)率達(dá)到76%左右。

(3)鄰苯二甲腈 鄰二甲苯氨氧化工藝在相關(guān)的領(lǐng)域中一直很受推崇,這主要是由于其與傳統(tǒng)的合成方式相比,具有工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。在鄰苯二甲腈的氨氧化工藝的過程中,最重要的因素 便是催化劑的使用。雖然鄰苯二甲腈的催化劑有許多,但是在實(shí)際合成中比較常用的是錳基,通過大量地實(shí)踐表明,鄰苯二甲腈的生產(chǎn)率也比較高,基本能保持在67%左右。

(4)二氯苯甲腈 二氯苯甲腈不僅是一種高效的除草劑,而且還可以被作為農(nóng)藥、醫(yī)療、高分子材料等領(lǐng)域的中間物質(zhì)。二氯苯甲腈主要是以5, 6-二氯硝基苯作為主要原料,并在加氫、氮化等作用下而形成的。由于氨氧化法具有工藝簡(jiǎn)單、流程便捷、對(duì)廢物容易進(jìn)行處理、收率高、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),對(duì)此我國專門針對(duì)其研發(fā)了一種催化劑,從而使得二氯苯甲腈的收率提高到了76%。

(5)鄰氯苯甲腈 在行2-氰基-4-硝基苯胺的制作過程中,鄰氯苯甲腈在其中發(fā)揮著無可替代的重要作用,同時(shí)經(jīng)過相應(yīng)的技術(shù)還能合成抗瘧新藥硝喹。在精細(xì)化工合成中,關(guān)于鄰氯苯甲腈的資料有許多,并且鄰氯苯甲腈的催化劑的專利項(xiàng)目也有許多。在鄰氯苯甲腈的生產(chǎn)過程中,一般都采用了流化床反應(yīng)器。近年來隨著2-氰基-4-硝基苯胺的數(shù)量不斷增加,從而促進(jìn)了鄰氯苯甲腈的發(fā)展,使其生產(chǎn)力在全球也提高到了三千噸左右。但是由于某些條件地限制,例如反應(yīng)床、催化劑等,使得鄰氯苯甲腈的收率與其他相比而言,相對(duì)比較低。

(6)氰基吡啶 氰基吡啶通過對(duì)堿水解以及水解的深度進(jìn)行科學(xué)合理的控制便可以得到相應(yīng)的產(chǎn)品,例如鹽酸產(chǎn)品、煙酰胺等,這些產(chǎn)品都富含維生素B,因此在醫(yī)藥、飼料、產(chǎn)品等領(lǐng)域中作為中間物質(zhì)。對(duì)于氰基吡啶的需求量也比較大,僅次于苯二甲腈。在使用過程中作為飼料添加劑的時(shí)候,氰基吡啶的用量應(yīng)該在45%左右；在醫(yī)藥以及其他領(lǐng)域中的用量應(yīng)該在23%左右。當(dāng)前，氰基吡啶在世界的總生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到了2000噸，根據(jù)相關(guān)的資料報(bào)告顯示,世界上大多數(shù)的鹽酸產(chǎn)品和煙酰胺都是通過水解而得到的。利用3-甲基吡啶氨氧化合成的氰基吡啶也達(dá)到了總年產(chǎn)量的一半以上,目前已經(jīng)成為世界上運(yùn)用最為廣泛地制作方法之一。

2 我國對(duì)于精細(xì)化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的研發(fā)以及發(fā)展

在20世紀(jì)70年代,我國有很多地方便已經(jīng)開始了對(duì)芳香烴氨氧化技術(shù)的研發(fā),雖然這種研發(fā)還只是限于間苯二甲腈以及相關(guān)催化劑的方面上,但是還是有許多廠家已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)的水平,例如長沙、云南等化工研究所；到了上世紀(jì)的八十年代末,上海的石化研究所研發(fā)出了細(xì)顆粒催化劑,并通過流化床反應(yīng)器的利用,建立了年產(chǎn)量比較高的裝置,這在很大程度上促進(jìn)了我國間苯二甲腈生產(chǎn)技術(shù)的提高,并且還邁入了世界先進(jìn)的行列。從目前的實(shí)際情況來看,我國精細(xì)化工領(lǐng)域已經(jīng)開始加大對(duì)產(chǎn)品開發(fā)和貿(mào)易出口的力度,在醫(yī)藥、燃料、食品等方面,為芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展前景。

3 結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，芳香烴氨氧化技術(shù)隨之不斷提高。從目前的情況來看,我國的醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、飼料、燃料對(duì)芳香腈的需求量呈逐年上升的趨勢(shì),因此很有必要對(duì)芳香烴氨氧化技術(shù)在精細(xì)化工合成中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究,從而有力地促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

[1]郭艷偉.芳香烴氨氧化技術(shù)在精細(xì)化工合成中的應(yīng)用探討[J].化工管理,2014,(6):93-93.