[发明专利]一种制备二苯甲酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成中间体和精细化工添加剂，尤其涉及一种制备二苯甲酮 的方法。

背景技术

二苯甲酮又名苯酮、二苯基酮、苯甲酰苯，英文名：benzophenone。二苯甲酮 是有机合成的重要中间体和精细化工重要的添加剂，广泛应用于有机涂料、化学合 成药物、塑料、香精香料、日用化工、电子化学品及其他特殊化学合成行业和领域。 二苯甲酮的工业合成方法有：氯化苄法、苯氯化法、甲酰氯化法、光气法以及低压 法，近年来二苯甲酮的合成方法在向绿色化方向发展。

苯与苯甲酰氯通过甲酰化反应合成二苯甲酮是一种主要的二苯甲酮生产方 法，在传统工艺生产中，常采用的无机液体Lewis酸和质子酸催化剂，存在着腐蚀 性强、选择性差、收率低、产品与催化剂不易分离、环境污染严重等缺点。而作为 替代工艺的固体酸催化剂则存在着易失活、反应活性低、积炭严重、催化剂寿命短 等问题，制约了该工艺的工业化。因此，开发污染小、效益高的二苯甲酮绿色合成 新工艺具有重要的现实意义和经济价值。

中国专利CN1359891涉及了一种二苯甲酮与甲基二苯甲酮混溶体的合成工 艺，它使用苯甲酰氯与一定配比的苯和甲苯的混合液在刘易斯酸催化下进行傅-克 反应，生成二苯甲酮和甲苯二苯甲酮的混合物，进而通过精馏制得二苯甲酮和甲基 二苯甲酮的混溶体。虽然合成工艺简单、操作方便、制备设施少，但仍然采用腐蚀 性强、污染严重的液体Lewis酸催化剂。美国专利US 5126489报道了在加压釜中 使用负载三氯化铝固体酸催化剂在300℃和70atm压力下，二苯酮收率为55％， 但稳定性差、易失活。欧洲专利EP 473023 A1报道了HZSM-5固体酸催化剂用于 Friedel-Crafts酰化反应合成二苯甲酮，但二苯酮收率较低，在280反应温度下的二 苯酮收率为27.8％。美国专利US 2005227863公开了在加压釜中使用部分卤化的 氧化物固体酸催化剂用于Friedel-Crafts酰化反应合成二苯甲酮，但二苯酮收率很 低，没有实际应用价值。文献(《现代化工》2006年第26卷第z1期)报道了 采用廉价易得的三维大孔HY沸石替代传统均相酸催化剂催化了各种苯环和萘环 化合物与苯甲酰氯的苯甲酰化反应，比较了不同活化程度的芳环化合物催化苯甲酰 化活性及产物分布，提出了HY沸石上B酸中心催化芳环苯甲酰基化反应的反应 机理。但HY沸石酸催化剂存在着活性低、稳定性差易失活的缺点。美国专利US 5298664报道了在加压和催化剂FeCl₃存在的条件下于高压釜中苯甲酰氯和苯发生 Friedel-Crafts酰化反应合成二苯甲酮的工艺，在1％FeCl₃催化剂用量，190℃和13 atm压力下，二苯酮收率为79％。但FeCl₃作为液体Lewis酸催化剂，同样存在着 腐蚀性强、产品与催化剂不易分离、环境污染严重等缺点。文献(化工中间体2007 年12月)报道了采用新的铁试剂(CAT)作催化剂合成二苯甲酮，苯甲酰氯和苯 能于低压下发生Friedel-Crafts酰化反应合成二苯甲酮的工艺，收率达90％。但使 用络合铁催化剂制备过程复杂，成本高，回收难，无法大规模生产应用。虽然Lewis 酸性离子液体为催化剂对苯和苯甲酰氯合成二苯甲酮的反应有催化作用，但酸性离 子液体的催化活性不稳定，制备极其复杂，成本高，不能有效回收。

虽然液体Lewis酸催化剂具有反应活性高，单程反应收率高的优点，但由于 各种液体Lewis酸催化剂都存在着腐蚀性强、产品与催化剂不易分离、环境污染严 重等缺点，造成Lewis酸催化剂用于苯与苯甲酰氯通过甲酰化反应合成二苯甲酮生 产工艺中总生产成本高、三废多的严重问题。开发应用于苯甲酰化反应新的强酸性 交换树酯固体酸催化剂与反应工艺方法是技术发展的必然趋势，但已有文献专利报 道的沸石固体酸催化剂替代传统液体Lewis酸催化剂催化苯环与苯甲酰氯的苯甲 酰化反应存在着活性低、稳定性差易失活的问题，这是由于沸石固体酸催化剂其酸 性数量较液体酸催化剂少，且沸石孔道开口尺寸较小，易于被产物和副产物分子堵 塞而无法进行传质扩散，造成其反应活性与稳定性不够理想。

从以上对现有技术中的问题分析可见，目前用于苯与苯甲酰氯通过甲酰化反 应合成二苯甲酮的催化剂存在着活性低、稳定性差易失活，腐蚀性强、污染严重， 或制备极其复杂、成本高、不能有效回收利用的缺点。

发明内容