芳香烴氨氧化技術(shù)在精細化工合成中的運用

程闖 安磊(撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 113122)

芳香烴氨氧化技術(shù)在精細化工合成中的運用

程闖 安磊(撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 113122)

在我國化工領(lǐng)域中，主要采用芳香烴氨氧化技術(shù)來實現(xiàn)芳香腈的生產(chǎn)。并且芳香烴氨氧化技術(shù)得到了精細化工生產(chǎn)以及合成領(lǐng)域的全面運用，結(jié)合實現(xiàn)情況來說，芳香烴氨氧化技術(shù)今后的發(fā)展前景將一片光明。因此。本篇文章主要對芳香烴氨氧化技術(shù)的基本含義進行闡述，從苯甲腈、間苯二甲腈、鄰苯二甲腈、二氯苯甲腈、鄰氯苯甲腈、氰基吡啶、對氯苯甲腈七個方面入手，對精細化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用實例進行解析，并以此為依據(jù)，對我國對于精細化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的研發(fā)以及發(fā)展進行探討。希望通過本文的闡述，可以給相關(guān)領(lǐng)域提供些許的參考。

芳香烴氨氧化技術(shù)；精細化工合成；運用

精細化工產(chǎn)品是推動我國化工產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要產(chǎn)品，其中農(nóng)藥產(chǎn)品、醫(yī)療藥品以及化工染料都屬于精細化工合成產(chǎn)品。在化學(xué)世界中，芳香腈氨具備較強的化學(xué)活潑性，可以發(fā)生多種反映，例如水解反應(yīng)、酯化反應(yīng)、加成反應(yīng)以及聚合反應(yīng)等。因此，不只在我國的所化學(xué)產(chǎn)品市場中得到了廣泛的應(yīng)用，同時在得到了國際化學(xué)產(chǎn)品市場的廣泛應(yīng)用。所以，全面分析芳香烴氨氧化技術(shù)，并將芳香烴氨氧化技術(shù)運用到精細化工合成里，這必將給我們國家的化工行業(yè)的今后發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ)。

1 芳香烴氨氧化技術(shù)概述

所謂的芳香烴氨氧化主要是指，在有氧的環(huán)境下，芳香烴在氧氣的作用下，與氧化劑和催化劑發(fā)生化學(xué)反映。換句話說，就是在氧化的作用下，將芳香烴逐漸轉(zhuǎn)化成芳香腈的一種技術(shù)。站在工藝流程的角度來說，芳香烴氨氧化不僅具備簡便的原理性，同時又具備較高的操作性，并且反映的過程中，不會出現(xiàn)危險，在反應(yīng)的過程中，獲得的產(chǎn)物芳香腈不會被污染，純凈系數(shù)比較高，因此，芳香烴氨氧化技術(shù)得到了化工產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用。

日本是第一個運用芳香烴氨氧化技術(shù)的國家，并將其運用到了化工企業(yè)中。該企業(yè)全面分析和研究芳香烴氨氧化技術(shù)，最終獲得了一系列完整的催化流程和反映技術(shù)。通過對芳香烴氨氧化技術(shù)的全面研究，該企業(yè)成功發(fā)現(xiàn)了2-6-2二氯苯甲腈，并將其運用到化工生產(chǎn)中。。世界主要的芳香腈裝置見表1：

表1 世界主要的芳香腈裝置

日東化學(xué)日本500流化床BASF公司德國2,6-二氯苯氰鄰苯二甲腈固定床觸媒公司日本固定床昭和電工Nepera Inc.云南化工廠新河農(nóng)用化工有限公司日本鄰苯二甲腈苯氰間苯二氰5000 1300 500 2100固定床美國2100固定床中國3-氰基吡啶間苯二氰800流化床中國間苯二氰2100流化床上世紀六十年代初上世紀六十年代末上世紀六十年代末上世紀六十年代中上世紀七十年代末上世紀八十年代末二十一世紀初

2 精細化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用實例

隨著芳香烴氨氧化技術(shù)得到了精細化工合成領(lǐng)域的廣泛運用，由芳香烴氨氧化技術(shù)研制的化工產(chǎn)品不管是在化工產(chǎn)業(yè)中，還是在人們的平時工作、學(xué)習(xí)、生活里，都得到了廣泛的使用，精細化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用主要包含七個方面。第一個是苯甲腈；第二個是間苯二甲腈；第三個是鄰苯二甲腈；第四個是二氯苯甲腈；第五個是鄰氯苯甲腈；第六個是氰基吡啶；第七個是對氯苯甲腈。下面，我們將進一步對這七種材料進行詳細的闡述。

2.1 苯甲腈

在化工產(chǎn)業(yè)中，苯甲腈的主要作用就是生產(chǎn)三聚氯二胺。在工業(yè)領(lǐng)域中，苯甲腈的主要作用就是生產(chǎn)油漆；在印刷領(lǐng)域中，苯甲腈的主要作用就是生產(chǎn)油墨。在化工產(chǎn)業(yè)中，人們是把苯甲腈作為一種實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的催化劑，這主要是由于苯甲腈具備沸點高且對反應(yīng)場地要求不高等特征。

2.2 間苯二甲腈

在芳香腈中，得到各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的材料就是間苯二甲腈，并且隨著時代的發(fā)展，各個領(lǐng)域運用間苯二甲腈的需求量也會逐漸增高。通常情況下，將間苯二甲腈應(yīng)用在消毒藥劑的研發(fā)和生產(chǎn)方面。由于間苯二甲腈是在氯化的反映下得出的產(chǎn)物，因此具備較強的殺蟲效果。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，得到人們廣泛應(yīng)用的殺蟲劑就是百菌清。百菌清和其他殺蟲藥品進行比較，其具備三種特點，第一，殺蟲效率高；第二，殺蟲范圍廣；第三，危害藥性低。

2.3 鄰苯二甲腈

鄰二甲苯氨氧化工藝在各個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，這主要是因為鄰二甲苯氨氧化工藝和原始的合成技術(shù)進行對比，鄰二甲苯氨氧化工藝具備操作簡便等特點。在現(xiàn)實生產(chǎn)應(yīng)用的過程中，由于鄰二甲苯氨氧化工藝絕壁較高的經(jīng)濟效益以及應(yīng)用價值，因此，得到了諸多化工領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和研究。在使用鄰二甲苯氨氧化工藝時，首先要考慮的因素就是催化劑的應(yīng)用量。適量的催化劑，不但可以增快反應(yīng)速率，同時還能提升生產(chǎn)量，通過多次實踐證，鄰苯二甲腈的生產(chǎn)效率最高可達到70%。但是，當(dāng)前，大多數(shù)的化工企業(yè)都沒有構(gòu)建鄰苯二甲腈的產(chǎn)業(yè)化體系。有些企業(yè)只是利用OPN種類的催化劑，也就是Mn2WO2類型的催化劑，來實現(xiàn)鄰苯二甲腈產(chǎn)量的提升。

2.4 二氯苯甲腈

二氯苯甲腈，不僅作為一種高效的除草劑，同時還能夠以中間產(chǎn)物的形式出現(xiàn)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)藥品、農(nóng)作藥品以及高分子材料中。二氯苯甲腈中主要的組成成分就是5,6-二氯硝基苯，是經(jīng)歷一系列的反應(yīng)得出的產(chǎn)物，其中包含加氫反應(yīng)、氮化反應(yīng)等。因為二氯苯甲腈具備操作簡單、流程方便、廢物處理效果好、產(chǎn)生效率高且質(zhì)量優(yōu)良等特點，因此取得了多個國家的廣泛關(guān)注。

2.5 鄰氯苯甲腈

在研制2-氰基-4-硝基苯胺時，鄰氯苯甲腈在研制的過程中起著關(guān)鍵的作用，并且在一定環(huán)境的影響下，會合成一種新型的物質(zhì)，也就是抗瘧新藥硝喹。在進行精細化合成的過程里，與鄰氯苯甲腈相關(guān)的信息和資料比較多，同時有關(guān)鄰氯苯甲腈應(yīng)用的催化劑專利項目也比較多。在進行鄰氯苯甲腈研發(fā)時，通常會應(yīng)用的反應(yīng)器就是流化床，進入到二十一世紀以來，由于2-氰基-4-硝基苯胺的生產(chǎn)規(guī)模逐漸增多，這給鄰氯苯甲的今后發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，鄰氯苯甲每年的總生產(chǎn)量高達3000t/a。但是因為受到一些因素的制約，例如反應(yīng)床因素、催化劑因素等，和其他材料進行比較，鄰氯苯甲的產(chǎn)量還是普遍偏低。

2.6 氰基吡啶

氰基吡啶主要是利用水解的方式來獲得的產(chǎn)物，其中包含煙酰胺產(chǎn)品以及煙酸產(chǎn)品等，這兩種產(chǎn)品都在B族維生素的范圍內(nèi)。因此，常常被應(yīng)用在醫(yī)療藥品、牲畜飼料以及產(chǎn)品生產(chǎn)等領(lǐng)域。各個領(lǐng)域?qū)η杌拎さ男枨罅勘容^高，在眾多材料中，排列在第二位。在生產(chǎn)飼料的過程中，氰基吡啶作為一種添加劑，使用量的比例為20:9。

2.7 對氯苯甲腈

在精細化工程中，對氯苯甲腈的主要功能就是制作顏料、醫(yī)療藥品以及農(nóng)藥產(chǎn)品等。此外，由于對氯苯甲腈具備超強的耐熱能力，因此也被廣泛的應(yīng)用在高檔汽車用涂料里。在世界領(lǐng)域中，當(dāng)前只有西方國家研制的對氯苯甲腈材料得到了各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。據(jù)相關(guān)報道來看，我國有關(guān)部門已經(jīng)研發(fā)出了氨氧催化劑，對氯苯甲腈應(yīng)用的催化劑和OCN類催化劑大致相同。但是，這種催化劑的專利已經(jīng)被日本搶先一步。

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

從上個世紀七十年代開始，我國就開始運用芳香烴氨氧化技術(shù)，至今為止已有幾十個年頭主要分布在南方等地域,根據(jù)目前的情況來看，我們國家細化工領(lǐng)域開始加強芳香烴氨氧化技術(shù)的研發(fā)力度以及運用力度，并將其運用在醫(yī)學(xué)藥品、化工染料以及食品等方面，我相信，不久的將來，芳香烴氨氧化技術(shù)的發(fā)展前景將會越來越美好。

4 結(jié)語

總而言之，隨著世界對芳香腈的需求量逐漸加大，我國相關(guān)部門已經(jīng)加大了芳香烴氨氧化技術(shù)研發(fā)力度以及運用力度，同時在雜環(huán)芳香烴氨氧化技術(shù)、鹵代芳香烴氨氧化技術(shù)以及相關(guān)催化劑等研發(fā)領(lǐng)域獲得了穩(wěn)定的進展。近幾年來，我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出口量逐漸開大，農(nóng)藥產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、燃料產(chǎn)品、飼料產(chǎn)品以及食品等方面對芳香腈的需求量也逐漸增大，因此，這也給芳香烴氨氧化技術(shù)在精細化工品合成的應(yīng)用奠定了良好的發(fā)展前景。

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