介紹

1,2,4-苯三甲酸的化學(xué)式為C9H6O6，外觀是無色結(jié)晶性固體，易溶于乙醇和二甲基甲酰胺，可溶于丙酮，略溶于水和乙酸乙酯，幾乎不溶于苯、氯仿和二硫化碳。它可以作為工業(yè)原料，用于生產(chǎn)染料、顏料和催化劑等。

圖一 1,2,4-苯三甲酸

合成

（步驟A）使用2L的鈦高壓釜作為反應(yīng)器，該高壓釜配備有帶回流冷卻管的排氣管、氣體噴射噴嘴和攪拌器。以331g/h的速率將作為起始材料的假枯烯、以55g/h的速度將2,4-二甲基苯甲酸和以342g/h的流速將作為溶劑的水進(jìn)料到反應(yīng)器中。向其中加入乙酸鈷四水合物鹽作為催化劑，以保持溶劑中鈷濃度為500ppm。在氮?dú)鈿夥罩猩叻磻?yīng)器內(nèi)部溫度。在120°C和0.4 MPaG下向其中引入空氣，并在50分鐘的停留時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)。

（步驟B）將上述反應(yīng)中獲得的反應(yīng)混合物靜置，分離為水相和包含假枯烯的油相。在對(duì)應(yīng)于8步理論步驟的蒸餾塔中，在200托下對(duì)該油相進(jìn)行真空蒸餾，從而分離出假枯烯。然后，在對(duì)應(yīng)于15步理論步驟的蒸餾塔中，在20torr下對(duì)油相分離的假枯烯進(jìn)行真空蒸餾，從而分離出包含二甲基苯甲酸、二甲基苯甲醛和二甲基苯甲醇中的每一種作為主要成分的每種餾出物。

（步驟C）將以200g/h的速率分離的作為原料的二甲基苯甲醇和以800g/h的速度分離的作為溶劑的假枯烯進(jìn)料到與上述相同的反應(yīng)器中。向其中加入環(huán)烷酸錳和環(huán)烷酸銅作為催化劑，以保持溶劑中錳濃度為200ppm，銅濃度為50ppm。在氮?dú)鈿夥罩猩叻磻?yīng)器內(nèi)部溫度。在170°C和0.4 MPaG下向其中引入空氣，并在120分鐘的停留時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)。將該反應(yīng)中獲得的反應(yīng)混合物加入到上述步驟B中包含假枯烯的油相中。

（步驟D）將上述步驟B分離的二甲基苯甲酸以50g/h的速率和二甲基苯甲醛以10g/h的速率作為原料，將水作為溶劑以230g/h的速率加入到2L的鋯高壓釜中，該高壓釜配備有帶回流冷凝管的排氣管、氣體噴嘴和攪拌器作為反應(yīng)器。向其中加入溴化錳四水合物鹽和溴化氫作為催化劑，以保持錳濃度0.43重量%和溴濃度2.4重量%。在氮?dú)鈿夥罩猩叻磻?yīng)器內(nèi)部溫度。在220°C和3.3 MPaG下將空氣引入其中，并在90分鐘的停留時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)。對(duì)由此獲得的反應(yīng)混合物進(jìn)行分析。偏苯三酸與假枯烯反應(yīng)得到1,2,4-苯三甲酸的收率為71.0mol%[1]。

圖二 1,2,4-苯三甲酸的合成

參考文獻(xiàn)

[1]Nagao, Shinichi,Mitsubishi Gas Chemical Co.Inc.,等.Process for producing trimellitic acid[P].EP03019689,2008-12-03.