[发明专利]一种1,4-萘二羧酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种1,4‑萘二羧酸的制备方法。该方法以1,4‑二甲基萘作为起始原料，冰醋酸作为溶剂，醋酸钴、醋酸锰和溴化钾作为催化剂，醋酸锆为助催化剂，催化氧气氧化得到1,4‑萘二羧酸，生产成本低，得到的产品质量好。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种1,4-萘二羧酸的制备方法。

背景技术

荧光增白剂KCB为增白剂中的特优升级换代产品，有极强的增白增艳效果。而1,4-萘二羧酸为荧光增白剂KCB的重要中间体，目前1,4-萘二羧酸的制备大多数以1-甲基萘为起始原料开始制备；但此制备路线步骤多，成本高，急需其他工艺来取代。

如CN103739484B公开了一种1,4—萘二羧酸的制备方法，此方法利用1-甲基-4-萘甲酸作为起始原料制备1,4-萘二羧酸，但此制备路线起始原料1-甲基-4-萘甲酸价格太高且质量没保证，制约了1,4-萘二羧酸的生产，因此目前需要一种成本更低、污染更少的制备方法。

发明内容

本发明提供一种1,4-萘二羧酸的制备方法，此制备方法成本低、质量好。

本发明的目的，通过以下技术方案予以实现：本发明提供一种1,4-萘二羧酸的制备方法，该方法是以冰醋酸为溶剂，以1,4-二甲基萘和氧气为原料在醋酸钴、醋酸锰和溴化钾的催化作用下反应，冷却后得粗品和母液，粗品淋洗后得湿粗品，湿粗品经过精制后即得1,4-萘二羧酸，化学反应原理为：

发明人在研究中发现可以采用成本较低的1,4-二甲基萘作为原料来进行1,4-萘二羧酸的生产，且经过大量的实验得到，当溶剂选择冰醋酸时，整个反应效果更佳且更安全，这是因为冰醋酸与反应生成的水形成电解质，不会产生静电。而当采用其他的有机溶剂如邻二氯苯等时，很容易产生静电而发生着火等事故。

进一步，本发明所提供的1,4-萘二羧酸的制备方法，反应体系中以重量份计包括如下原料：冰醋酸1500份，1,4-二甲基萘100～150份，醋酸钴3.5～4.5份，醋酸锰3.5～4.5份，溴化钾3.5～4.5份。

进一步，氧气的流量为6～10m³/h。

进一步，所述1,4-萘二羧酸的反应体系中还包括助催化剂醋酸锆，所述助催化剂醋酸锆的用量按重量份计为3.5～4.5份。

发明人经过大量的实验研究还发现，当催化剂同时采用钴-锰-溴复合型催化剂时，反应效果最好，收率能够达到70％以上，当控制三者的质量比为1：1：1时，收率能够达到85％以上，当进一步采用醋酸锆作为助催化剂时，反应更加彻底，收率能够达到90％以上。

进一步，所述1,4-萘二羧酸的反应体系中还包括醋酐，所述醋酐的用量按重量份计为80～140份。

发明人在研究过程中还发现，当反应体系中不添加醋酐时，1,4-萘二羧酸的收率最高仅能达到94％，当在反应过程中添加醋酐时，1,4-萘二羧酸的收率最高能达到98％。

进一步，所述醋酐分批次加入，当醋酐根据反应进程分批次加入时，1,4-萘二羧酸的收率更高。

进一步，湿粗品的精制包括以下步骤：将湿粗品在70～85℃、碱性条件下充分溶解，然后调节pH至中性，吸附脱色后，热过滤，酸析，甩干干燥后得1,4-萘二羧酸。

进一步，酸析的条件为：温度为92～98℃，pH≤2。

需要注意的是：在该步骤中酸析的温度应保证在92～98℃为最佳，pH应≤2，温度过低会导致酸析出的产物颗粒过小，甩干不彻底，进而影响产品品质。

进一步，所述母液脱色处理后投入1,4-二甲基萘和醋酐后重新套用。