背景技術(shù)
胡椒腈,別名洋茉莉腈,英文名稱:Piperonylonitrile,是一種重要精細(xì)化工中原料,廣泛應(yīng)用于制造醫(yī)藥,農(nóng)藥,合成纖維及功能性高分子材料,最近相關(guān)報道顯示該類化合物在高端液晶材料和抗癌藥物方面已經(jīng)投入應(yīng)用,因此胡椒腈的應(yīng)用市場有著非常廣闊的發(fā)展前景。合成胡椒腈的方法很多,比較實用的主要有兩種方法,酰胺的脫水法和胺的催化脫氫法,但這兩種方法的缺點也是顯而易見的,目前的酰胺脫水法要用的大量的脫水劑,如PCl5,POCl5等,使用過程中會產(chǎn)生大量的廢酸,環(huán)保壓力非常大,不符合環(huán)境友好的綠色化學(xué)發(fā)展的大方向。而另一種采用銅催化劑的催化脫氫法,反應(yīng)需在高溫高壓下進(jìn)行,反應(yīng)條件苛刻,同時伴隨大量副產(chǎn),反應(yīng)收率比較低,生產(chǎn)成本很高,不利于工業(yè)化大生產(chǎn)。
制備方法
S1:根據(jù)質(zhì)量比為2∶1∶10的比例依次稱取磷鎢酸:(H3PW12040),磷鉬酸(H3PMol2040)和去離子水并加入到容器中,室溫攪拌使其全溶;
S2:攪拌下加入活化過的300-400目的硅膠得到懸浮液,硅膠加入量為上述去離子水重量的一半;
S3:上述懸浮液在密閉條件下,室溫攪拌48-60hrs,后停止攪拌,室溫靜置沉降24hrs;
S4:過濾上述懸浮液,將過濾得到的產(chǎn)品采用程序升溫至110-120℃,并在該溫度下活化12hrs,轉(zhuǎn)入干燥器中降至室溫備用,是為制得的催化劑雜多酸。
S5:按重量比5∶1的比例,依次量取混合二甲苯,胡椒酰胺加入一帶有攪拌裝置、分水裝置和溫度計的反應(yīng)釜中,室溫攪拌至澄清;
S6:向步驟S5的反應(yīng)釜中加入步驟S4中制備的催化劑雜多酸,催化劑的加入量為胡椒酰胺重量的10%,攪拌下升溫至回流反應(yīng)(130℃左右),不斷關(guān)注分水器中分出的水量,HPLC中控反應(yīng),約15hrs反應(yīng)完全;
S7:將步驟S6中的反應(yīng)釜降至室溫,濾去催化劑,母液用二甲苯重量20%的水洗一次,減壓濃縮至少量溶劑殘留,加入混合二甲苯重量一半的異丙醇減壓濃縮,GC實時檢測,當(dāng)殘留物中混合二甲苯的含量低于5%時停止?jié)饪s,加入異丙醇至總重為胡椒酰胺投料量的3-3.5倍,升溫至80℃左右回流5-30mins,攪拌降溫至0-5℃結(jié)晶,離心分離,得到類白色固體即為產(chǎn)品胡椒腈,收率80.6%,純度≥97%(HPLC)。
參考文獻(xiàn)
[1]和德化學(xué)(蘇州)有限公司. 雜多酸、用雜多酸作為催化劑合成胡椒腈的方法:CN201810269014.1[P]. 2019-10-11.