[发明专利]由对苯二甲酸制备对苯二甲酰胺的方法

说明书

本发明公开了一种由对苯二甲酸制备对苯二甲酰胺的方法，包括以下步骤：对苯二甲酸和醇进行酯化反应，反应生成的副产物水排出反应体系；向所得的待氨解的酯化液中通入氨气，进行氨解反应，得装有含高浓度氨气的氨解液的反应容器(记为反应容器I)；反应容器I与装有下一批次的待氨解的酯化液的反应容器(记为反应容器II)连接，从而实现回收过量氨气；将反应容器I中的含低浓度氨气的氨解液冷却后，过滤，滤饼经洗涤、干燥，得对苯二甲酰胺。本发明采用对苯二甲酸经酯化、氨解的路线生产对苯二甲酰胺，反应过程中的主要副产物是水，符合绿色生产理念。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体地说，本发明涉及一种由对苯二甲酸制备对苯二甲酰胺的方法。

背景技术

对苯二甲酰胺是一种重要的化工中间体，在农药、医药、合成材料及精细有机合成等领域应用广泛，但是现在其合成路线主要是以对苯二甲酸为原料，经酰氯化反应制得对苯二甲酰氯，常用酰氯化试剂有氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷、光气等；对苯二甲酰氯再与氨气等氨源反应得到对苯二甲酰胺。该路线反应条件温和，操作简单，产品收率较高，但是酰氯化和氨化过程中产生大量含氯副产物，环境效益较差，不符合绿色生产理念。

针对上述缺点，专利CN105016939公开了一种对苯二甲酰胺的制造方法，其在反应釜中加入适量对苯二甲酸，并充入摩尔数为对苯二甲酸2.6倍的氨气(含水量为0.5wt％)，或者加入铵离子摩尔数为对苯二甲酸2.8倍的碳酸氢铵粉末，封闭反应釜，在搅拌条件下使反应在305～320℃下进行0.5h后得到对苯二甲酰胺。该方法可有效减少三废排放，但是存在反应温度高，反应能耗较大；反应压力较高，对设备要求较高等缺点。专利CN104592040以对苯二甲酸为原料，经甲酯化、氨化合成对苯二甲酰胺，反应条件温和，产物收率高，但是在反应过程中需要分别使用甲醇和水等两种溶剂，操作复杂，不利于连续化生产；酯化过程中所用的酸性催化剂及洗涤过程的碱水导致废水排放量增加。单玉华等(江苏石油化工学院学报,2002,14(4):1-3)报道了以对苯二甲酸为原料，经甲酯化、酰胺化合成对苯二甲酰胺的工艺，工艺温和，但是在甲酯化过程中使用硫酸作催化剂，增加废水排放量；酯化过程在甲醇中进行，而酰胺化过程在乙二醇中进行，两步反应采用不同的体系，增加生产工序。

此外，以对苯二甲腈、对苯二甲胺、对苯二甲醛、对苯二甲醛肟为原料合成对苯二甲酰胺的工艺也已报道。Guo等(Chemical Science,2019,10(45):10647-10652)报道了以对苯二甲腈为原料，以钌配合物为催化剂，经水解制备对苯二甲酰胺的工艺，该方法工艺清洁，条件温和，但是对苯二甲腈来源有限，且使用贵金属催化剂，成本较高。Joshi等(GreenChemistry,2019,21(5):962-967)报道了一种以对苯二甲胺为原料，以四丁基氢氧化铵为催化剂，经氧气氧化制备对苯二甲酰胺的工艺，该方法条件温和，工艺清洁，但是对苯二甲胺的四丁基氢氧化铵价格均较高，成本较高。Park等(Chemical Communications,2003,(15):1936-1937)报道了一种铑络合物催化的对苯二甲醛肟一锅法转化为对苯二甲酰胺的工艺，反应条件温和，工艺清洁，但是同样存在原料有限的问题。Shie等(Journal ofOrganic Chemistry,2003,68(3):1158-1160)报道了室温下对苯二甲醛在氨水中与碘反应得到对苯二甲腈中间体，再与过量的30％过氧化氢反应生成对苯二甲酰胺，该方法使用价格较高的碘，且废水较多，不利于工业化生产。

因此，现有技术目前的现状是，仍旧需要一种反应过程和后处理简单、无需催化剂的由对苯二甲酸制备对苯二甲酰胺的方法，用以克服现有技术方法中存在的前述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于工业化生产的由对苯二甲酸制备对苯二甲酰胺的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种由对苯二甲酸制备对苯二甲酰胺的方法，包括以下步骤：