基于芳香烴氨氧化技術(shù)的精細(xì)化工合成研討

許曉春 姜友林

摘要：在國(guó)內(nèi)化工生產(chǎn)制造領(lǐng)域，芳香烴氨氧化技術(shù)有著較為廣泛的應(yīng)用，如醫(yī)藥、農(nóng)藥等。芳香腈氰基具有化學(xué)活潑的特性，能產(chǎn)生系列化學(xué)反應(yīng)，有助于精細(xì)化工產(chǎn)品的合成，從而使市場(chǎng)需求得以滿(mǎn)足，具有廣闊的應(yīng)用前景。鑒于此，文章重點(diǎn)論述了精細(xì)化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：精細(xì)化工;芳香烴氨氧化技術(shù);鄰苯二甲腈

引言

精細(xì)化工產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)化工領(lǐng)域不可忽視的一部分，占據(jù)著很大比重，比如樹(shù)脂產(chǎn)品、燃料產(chǎn)品及醫(yī)藥產(chǎn)品等化工產(chǎn)品，均為精細(xì)化工合成技術(shù)所制成。在化學(xué)產(chǎn)品和原料市場(chǎng)內(nèi)，由于芳香腈氨基具有活潑的化學(xué)特性，得到了普遍應(yīng)用，如合成烷基芳香腈、雜環(huán)芳香腈、鹵代芳香腈等，芳香烴氨氧技術(shù)具備污染小、安全及操作便捷等優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前倡導(dǎo)環(huán)保的生產(chǎn)理念下，擁有著巨大的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，迎合了時(shí)代發(fā)展需求。

一、芳香烴氨氧化技術(shù)的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)研究人員早在20世紀(jì)中期，便對(duì)芳香烴氨氧化技術(shù)展開(kāi)了相關(guān)研究，并且，一些企業(yè)對(duì)催化劑開(kāi)始了研究，完成了苯二甲腈工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的研制[1]。自此以后，該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)獲得了飛速的發(fā)展。芳香烴氨氧化技術(shù)的操作原理簡(jiǎn)單、操作過(guò)程安全性高，在氧化反應(yīng)下，能夠?qū)崿F(xiàn)芳香烴向芳香腈的轉(zhuǎn)變。我國(guó)研究人員在20世紀(jì)末期，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)展開(kāi)了更進(jìn)一步的研究，但受限于那時(shí)的工業(yè)水平，研究方向較為局限，主要集中在苯二甲腈的催化劑和氨氧化合成工藝。不過(guò)在眾多學(xué)者、專(zhuān)家的不懈研究下，細(xì)顆粒催化劑得以研制成功，同時(shí)通過(guò)了流化床反應(yīng)器，所推出的設(shè)備具有了一定生產(chǎn)規(guī)模，這對(duì)我國(guó)苯二甲腈生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展形成了巨大推動(dòng)。

二、基于芳香烴氨氧化技術(shù)的精細(xì)化工合成

在精細(xì)化工合成領(lǐng)域芳香烴氨氧化技術(shù)有著極為廣泛的應(yīng)用，涉及到日常生活學(xué)習(xí)、工業(yè)生產(chǎn)及化工產(chǎn)品等諸多方面。

（一）苯甲腈

化工領(lǐng)域中生產(chǎn)苯代三聚氯二胺不可缺少苯甲腈，尤其是在油漆及油墨的生產(chǎn)中應(yīng)用較多。其在化工領(lǐng)域，更多是作為化學(xué)反應(yīng)的溶劑，擁有諸多顯著的特點(diǎn)，如沸點(diǎn)高、反應(yīng)場(chǎng)所良好等。如今研發(fā)出的苯甲腈生產(chǎn)裝置大部分來(lái)自日本，伴隨不斷完善其生產(chǎn)工藝，當(dāng)前已達(dá)到9000t/a的產(chǎn)量，其生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)主要是借助流化床反應(yīng)，收率可保持在約80%[2]。其催化劑體系主要是Mn2W2O;V2Sn2O。著手催化劑的細(xì)化，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)率的提升。

（二）鄰苯二甲腈

其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、易操作，原因是鄰二甲苯氨氧化工藝流程不復(fù)雜。在具體應(yīng)用中體現(xiàn)了很高的經(jīng)濟(jì)性，所以，眾多化工行業(yè)對(duì)其展開(kāi)了研究。在實(shí)際生產(chǎn)鄰苯二甲腈的時(shí)候，一項(xiàng)十分重要的步驟，便是合理選擇催化劑，做好這一步既有助于反應(yīng)效率的顯著提升，又能提高產(chǎn)率。然而，目前許多化工企業(yè)，其鄰苯二甲腈都未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。而反觀日本一些公司借助Mn2W2O型催化劑（即OPN型催化劑），使生產(chǎn)面積顯著擴(kuò)大。

（三）間苯二甲腈

在所有芳香腈中間苯二甲腈有著最為廣泛的應(yīng)用，尤其是工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其需求量大。消毒劑為其應(yīng)用主要方向，經(jīng)過(guò)氯化反應(yīng)后，四氯間苯二甲腈得以形成，這是在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用廣泛的一種消毒劑（百菌清）。相較于其他殺毒劑，百菌清居于諸多優(yōu)點(diǎn)，如毒性低、效率高等，并且四氯間苯二甲腈也常被應(yīng)用到一些合成纖維與塑料生產(chǎn)。伴隨不斷展開(kāi)有關(guān)間苯二甲腈生產(chǎn)工藝的研究，其生產(chǎn)技術(shù)也獲得了顯著發(fā)展，就當(dāng)前而言間苯二甲腈的生產(chǎn)量已然實(shí)現(xiàn)15000t/a。由上海石化所研發(fā)的NC-催化劑，讓間苯二甲腈的生產(chǎn)收益率保持在約80%。

（四）鄰氯苯甲腈

作為2-氰基-4-硝基苯胺中的分散染料，鄰氯苯甲腈是化工合成制作中不能缺少的中間體，發(fā)揮了重要作用。同時(shí)，在相關(guān)條件下，其能形成抗瘧新藥硝喹，這是一種新型的產(chǎn)物。鄰氯苯甲腈在化工合成的應(yīng)用中，有較多催化劑被研究出來(lái)，比如V-Cr-O系列催化劑、V-P-O系列催化劑、V-C-R系列催化劑等[3]。在著手研發(fā)鄰氯苯甲腈的時(shí)候，其生產(chǎn)裝置主要為流化床反應(yīng)器。伴隨近些年經(jīng)濟(jì)全球化的不斷推進(jìn)，進(jìn)出口貿(mào)易也獲得了進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)而也相應(yīng)增加了硝基苯胺的出口量，而作為中間體，在精細(xì)化工生產(chǎn)中鄰氯苯甲腈也獲得了良好發(fā)展，當(dāng)前其年產(chǎn)量可達(dá)4kt。然而受限于催化劑等因素所具有的不穩(wěn)定性，也較大程度影響到收益率。

（五）對(duì)氯苯甲腈

精細(xì)化工合成中時(shí)?？梢?jiàn)氯苯甲腈的身影，比如在農(nóng)藥、醫(yī)藥或染料等合成中的應(yīng)用。同時(shí)，將對(duì)氯苯甲腈應(yīng)用到汽車(chē)材料中，能合成一種高檔的汽車(chē)涂料，該涂料有著良好的耐熱性?，F(xiàn)如今，在西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家內(nèi)對(duì)氯苯甲腈得到了廣泛應(yīng)用，比如英國(guó)、美國(guó)等。同時(shí)我國(guó)有關(guān)對(duì)氯苯甲腈的研究也較為成功，比如湖南湘潭化工研究所。此外，據(jù)一些文獻(xiàn)顯示，用作合成對(duì)氯苯甲腈的催化劑，類(lèi)似鄰氯苯甲腈所用的催化劑，并且這些催化劑都出自日本。

（六）氰基毗咤

氰基毗咤（簡(jiǎn)稱(chēng)CPN），采用堿水解控制方法，CPN可生成煙酰胺或煙酸產(chǎn)品，屬于維生素B的行列。通常CPN被作為中間體使用在藥品、飼料和食品中，實(shí)際應(yīng)用需求十分巨大。作為一種添加劑，CPN在藥品、飼料及食品中的添加量，基本達(dá)到了23%-31%、38%-55%、14%-18%?，F(xiàn)如今，瑞士公司是世界上CPN生產(chǎn)能力處于領(lǐng)先地位的，幾乎該公司所生產(chǎn)的CPN占據(jù)了全球生產(chǎn)總量的一半。CPN獲取方法中最常見(jiàn)的便是堿水解，同時(shí)借助甲基吡啶氨氧化合成CPN的方法也較為普遍，每年全球生產(chǎn)的總量中，許多都是運(yùn)用該方法來(lái)獲得CPN。

結(jié)語(yǔ)

總之，關(guān)于芳香烴的現(xiàn)實(shí)價(jià)值及作用，我國(guó)有關(guān)部門(mén)有著清晰認(rèn)識(shí)，并提供了相應(yīng)政策支持，使芳香烴氨氧化技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)力度進(jìn)一步加大，已然收獲了一定成績(jī)。同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)全球化的刺激下，出口商品需求量也會(huì)很大程度增加，這也會(huì)使得食品、飼料產(chǎn)品、燃料產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品及農(nóng)藥產(chǎn)品等，更為需求芳香烴，所以，深入研究基于芳香烴氨氧化技術(shù)的精細(xì)化工合成，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步、快速發(fā)展有著較大裨益。

參考文獻(xiàn)：

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[3]龔壘.精細(xì)化工合成中芳香烴氨氧化技術(shù)的應(yīng)用[J].居舍，2018（03）：150.