淺談精細化工合成中芳香烴氨氧化技術的應用

趙穎俊(衢州學院化學與材料工程學, 浙江 衢州 324000)

芳香腈氰基的化學活性比較高,其是在水解、加氫以及縮聚等作用下,所形成的精細化工產品。在農藥、醫療、樹脂、香料等行業中發揮著重要的作用,并且得到了廣泛地運用。芳香腈氰基作為一種重要的原料來源,在我國的需求量呈逐年上升的趨勢,其主要原理是在催化劑以及氨的條件下,通過氧化而得到芳香腈,且其具有污染小、操作方便、工藝簡單、產率高等特點,而加強對其進行深入地研究，可以促進芳香烴氨氧化技術的進一步應用。

1 精細化工合成中芳香烴氨氧化技術的應用實例

(1)苯甲腈 在苯代三聚氰二胺的生產過程中,苯甲腈作為一種主要的原材料,可以用于油氣、印刷品等方面的制造。苯甲腈的化學工藝主要是由日本研發出來的,從當前的生產工藝來看，其在世界的年產量為一萬噸左右,并都采用了甲苯胺氧化技術。同時,苯甲腈的生產率也比較高,幾乎達到了80%左右。

(2)間苯二甲腈 在芳香腈中,間苯二甲腈的運用最為廣泛,并且具有強大的市場潛力。間苯二甲腈是氯化下的產物,是一種非常有效的殺蟲劑,同時也被常用為涂料和合成纖維的原材料。現在,間苯二甲腈在世界上的產量已經達到了一千八百多噸左右。而目前，我國已經研發出的NC—催化劑,可以促使間苯二甲腈的產率達到76%左右。

(3)鄰苯二甲腈 鄰二甲苯氨氧化工藝在相關的領域中一直很受推崇,這主要是由于其與傳統的合成方式相比,具有工藝簡單的優點。在鄰苯二甲腈的氨氧化工藝的過程中,最重要的因素 便是催化劑的使用。雖然鄰苯二甲腈的催化劑有許多,但是在實際合成中比較常用的是錳基,通過大量地實踐表明,鄰苯二甲腈的生產率也比較高,基本能保持在67%左右。

(4)二氯苯甲腈 二氯苯甲腈不僅是一種高效的除草劑,而且還可以被作為農藥、醫療、高分子材料等領域的中間物質。二氯苯甲腈主要是以5, 6-二氯硝基苯作為主要原料,并在加氫、氮化等作用下而形成的。由于氨氧化法具有工藝簡單、流程便捷、對廢物容易進行處理、收率高、質量高等優點,對此我國專門針對其研發了一種催化劑,從而使得二氯苯甲腈的收率提高到了76%。

(5)鄰氯苯甲腈 在行2-氰基-4-硝基苯胺的制作過程中,鄰氯苯甲腈在其中發揮著無可替代的重要作用,同時經過相應的技術還能合成抗瘧新藥硝喹。在精細化工合成中,關于鄰氯苯甲腈的資料有許多,并且鄰氯苯甲腈的催化劑的專利項目也有許多。在鄰氯苯甲腈的生產過程中,一般都采用了流化床反應器。近年來隨著2-氰基-4-硝基苯胺的數量不斷增加,從而促進了鄰氯苯甲腈的發展,使其生產力在全球也提高到了三千噸左右。但是由于某些條件地限制,例如反應床、催化劑等,使得鄰氯苯甲腈的收率與其他相比而言,相對比較低。

(6)氰基吡啶 氰基吡啶通過對堿水解以及水解的深度進行科學合理的控制便可以得到相應的產品,例如鹽酸產品、煙酰胺等,這些產品都富含維生素B,因此在醫藥、飼料、產品等領域中作為中間物質。對于氰基吡啶的需求量也比較大,僅次于苯二甲腈。在使用過程中作為飼料添加劑的時候,氰基吡啶的用量應該在45%左右；在醫藥以及其他領域中的用量應該在23%左右。當前，氰基吡啶在世界的總生產能力已經達到了2000噸，根據相關的資料報告顯示,世界上大多數的鹽酸產品和煙酰胺都是通過水解而得到的。利用3-甲基吡啶氨氧化合成的氰基吡啶也達到了總年產量的一半以上,目前已經成為世界上運用最為廣泛地制作方法之一。

2 我國對于精細化工合成中芳香烴氨氧化技術的研發以及發展

在20世紀70年代,我國有很多地方便已經開始了對芳香烴氨氧化技術的研發,雖然這種研發還只是限于間苯二甲腈以及相關催化劑的方面上,但是還是有許多廠家已經達到了工業生產的水平,例如長沙、云南等化工研究所；到了上世紀的八十年代末,上海的石化研究所研發出了細顆粒催化劑,并通過流化床反應器的利用,建立了年產量比較高的裝置,這在很大程度上促進了我國間苯二甲腈生產技術的提高,并且還邁入了世界先進的行列。從目前的實際情況來看,我國精細化工領域已經開始加大對產品開發和貿易出口的力度,在醫藥、燃料、食品等方面,為芳香烴氨氧化技術的應用提供了廣闊的發展前景。

3 結語

在科學技術的不斷發展下，芳香烴氨氧化技術隨之不斷提高。從目前的情況來看,我國的醫藥、農藥、食品、飼料、燃料對芳香腈的需求量呈逐年上升的趨勢,因此很有必要對芳香烴氨氧化技術在精細化工合成中的應用進行深入的研究,從而有力地促進我國社會經濟的快速發展。

[1]郭艷偉.芳香烴氨氧化技術在精細化工合成中的應用探討[J].化工管理,2014,(6):93-93.