[发明专利]一种偶氮化合物的微通道合成方法

说明书

本发明公开一种偶氮化合物的微通道合成方法，将亚硝酸钠与水搅拌均匀配成物料A，邻硝基苯胺或对氯邻硝基苯胺与相应浓度的硫酸搅拌均匀配成物料B，通过连续进料的方式，将物料A与物料B分别以4.5mL/min~25mL/min和5.5mL/min~30mL/min的流速输入微通道反应器进行高效反应，制备重氮液C或D，再通过釜式反应与2‑叔丁基对甲酚合成E或F；相对于现有技术，本发明的工艺路线操作安全、转化率高、节约成本，且偶氮化合物的产率＞90%，纯度＞99%。

技术领域

本发明属于精细化工品的合成技术领域，具体涉及两种偶氮化合物在微通道反应器中的合成方法。

背景技术

重氮化反应是芳香一级胺或脂肪伯胺在亚硝酸或亚硝酸盐及过量酸在低温作用下生成重氮盐的反应，是很多反应的重要历程。偶氮类化合物的偶氮基团能够吸收一定波长的可见光，是染料中品种最多、应用最广的化合物，也是紫外吸收剂的重要合成原料。

重氮化反应在染料、药物和精细化工等领域应用广泛，连续流反应技术是一种将危险工艺安全化的途径。连续流技术在近几十年经历了从基础研究到工业应用的快速发展，已经成为一种成熟的技术。将连续流反应技术应用于重氮化反应，可以提高反应效率，降低由于重氮盐累积造成安全事故的可能性。利用连续流反应返混小的特点，能够有效提高反应的选择性，可通过增加反应器数量或者扩大反应器尺寸，实现生产规模的放大。

传统的釜式重氮化反应通常是在低温条件下缓慢滴加亚硝酸钠溶液，具有以下几个特点：（1）重氮化合物与未参与反应的反应物保持接触的时间长，会引发许多副反应；（2）反应放热量大，釜式反应釜传质传热能力差，易产生局部高温进而生产风险增加；（3）自动化程度低，劳动强度高。这些问题都对企业生产形成极大的制约因此，开发高效安全的重氮化反应技术是目前化工行业的迫切需求，也符合国家、地区对化学化工行的产业政策。

微反应器技术的出现，为降低危险工艺的风险提供了新的选择微反应器的应用使传统精细化学品的制备方式由间歇生产转变成连续生产成为可能，可提高产率、选择性和减少三废，最大程度降低危险工艺过程的危险性。虽然微反应器技术应用仍存在一些仍待解决的问题，如微通道容易堵塞和腐蚀等，但是，微化工技术在涉及强放热、易燃易爆过程、危险品生产等传统化工过程的升级换改造，是未来最重要的发展趋势。当前微反应器技术已应用到多数国家重点监管化工工艺当中。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种偶氮化合物的微通道合成方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种偶氮化合物的微通道合成方法，包括以下步骤：微通道反应器温度设置在20~60℃；将亚硝酸钠与水搅拌均匀配成物料A，温度控制在10℃~30℃；邻硝基苯胺或对氯邻硝基苯胺与浓硫酸搅拌均匀配成物料B，温度控制在40℃~80℃；通过连续进料的方式，将物料A与物料B分别以4.5mL/min~25mL/min和5.5mL/min~30mL/min的流速输入微通道反应器进行高效反应5~20min，制备重氮液C或D，再通过釜式反应与2-叔丁基对甲酚合成E或F。

所述微通道反应器为微反应器、串联盘管反应器或管式反应器。具体地，所述的微通道反应器是任意一种能实现连续流工艺的反应器，所述的反应器选自微反应器(Microreactor)，串联盘管反应器(Tandemloop reactor)，管式反应器(Tubularreactor)的任意一种或任意多种。所述的微反应器，又称微结构反应器或微通道反应器，是一种在普遍侧向尺寸在1mm及以下的有限区域内发生化学反应的设备，这类有限区域最典型的形式即是微型尺寸通道。串联盘管反应器，即用管道将盘管反应器串联起来组成的反应器，其中盘管反应器是将管式反应器做成盘管的形式。微通道反应器的原理如图2所示，物料A与物料B通过进料泵1和进料泵2控制反应物流速进入反应器。微通道反应技术为国家大力推广的高效率、高度集成、安全环保化工技术。