一种合成芳香族化合物的方法与流程

技术特征：
1.一种制备芳香族化合物的方法，所述方法包括以下步骤：1)在固定床反应器中加入成型的催化剂，在还原气气氛下升温至催化剂活化温度下还原4-12h后调整至反应温度；2)将反应原料a和反应原料b分别经过预热后泵入所述固定床反应器中进行反应；以及3)步骤2)的反应产物经过冷凝和气液分离后精馏得到最终产品，其中，在步骤1)中，所述催化剂包括金属活性组分和催化剂载体，所述金属活性组分包括pd、pt、ru、rh、ir、ni、cu、co中的至少一种；所述催化剂载体包括γ-氧化铝、二氧化硅、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锆、分子筛中的至少一种，优选地，所述催化剂载体为zsm-5或γ-al2o3；并且基于催化剂载体的重量，金属活性组分的负载量为1-30wt％；在步骤2)中，所述反应原料a选自苯和取代苯，所述反应原料b选自羧酸和酸酐，所述取代苯指苯环的1个或2个氢原子被取代基取代的苯，并且所述取代基选自c1-c8烷基、羟基以及c1-c8烷氧基，优选地，选自c1-c6烷基、羟基以及c1-c6烷氧基，所述羧酸为具有2-12个，优选3-10个，更优选4-8个碳原子的取代或未取代的单羧酸，或具有3-12个，优选4-10个，更优选5-8个碳原子的取代或未取代的二羧酸，所述酸酐为具有2-12个，优选3-10个，更优选4-8个碳原子的取代或未取代的单羧酸酸酐，或具有3-12个，优选4-10个，更优选5-8个碳原子的取代或未取代的二羧酸酸酐，其中，所述羧酸、二羧酸和酸酐、二酸酐中的取代基为c1-c6烷基、羟基、氨基、c1-c6烷氧基、c6-c10芳基或含n、p、s杂原子的c5-c10杂芳基，优选地，为c1-c3烷基、羟基、氨基、c1-c3烷氧基、c6芳基或含n、p、s杂原子的c5杂芳基，其中，所述芳香族化合物是指芳环上具有取代基的化合物，前述取代基选自c1-c6烷基、c2-c6烯基、c1-c6烷氧基、-c(＝o)c1-c6烷基、氧代基团、羟基中的一种或多种，其中所述c1-c6烷基、c2-c6烯基、c1-c6烷氧基可进一步被选自羧基、羟基中的一种或多种所取代。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤1)中，所述催化剂活化温度为200-500℃，优选为350-450℃；所述反应温度为90-400℃，优选为120-220℃；还原过程中使用氢气，且氢气压力为0.1-7mpa，优选为0.1-3mpa。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)在溶剂存在或不存在下进行，在存在溶剂的情况下，所述溶剂选自水、甲醇、冰醋酸、丙酮、乙醚、硝基苯、二氯乙烷、石油醚、二硫化碳、四氯化碳、乙醇、异丙醇、1,4-二氧六环、四氢呋喃以及乙腈中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2)中，反应原料a与反应原料b的摩尔比为1:1-1:20，优选1:1-1:5。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2)中，原料的进料空速为0.01-30h-1
，优选为0.1-1h-1
。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤1)中所使用的催化剂通过包括以下步骤的方法制备：1’)：催化剂载体预处理：将催化剂载体浸渍在选自硝酸铵或磷酸的溶液中以进行预处理，以及进行真空干燥和焙烧；2’)：金属活性组分的负载、冷冻成型及冷冻干燥：将含有金属活性组分的金属前驱体配制成溶液，将上述催化剂载体加入该溶液中，搅拌混合后，加入液氮中冷冻成型，再将成型后的固体置于冷冻干燥机中干燥，研磨成粉末，其中所述金属活性组分包括pd、pt、ru、
rh、ir、ni、cu、co中的至少一种；3’)：微波反应：将步骤2’)中得到的粉末置于微波反应器中处理；4’)：等离子体处理：将步骤3’)中的所得物平铺加入石英反应釜中，置于两电极之间，用反应气体置换釜内空气，调节电压电流以对样品进行处理，将处理后的样品焙烧即得催化剂。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤1’)中，硝酸铵或磷酸水溶液的浓度为0.1-2mol/l；载体与硝酸铵或磷酸水溶液的质量比为1:10-1:100；真空干燥温度为70-150℃，时间为4-15h；焙烧温度为300-450℃，时间为5-12h。8.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤2’)中，所述金属活性组分包括pt、pd、ni、ru中的至少一种。9.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤3’)中，微波反应器功率为100-450w，优选300-400w，微波反应时间5-30min，优选10-20min。10.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤4’)中，所述反应气体包括氮气、氩气、氧气或氢气，优选氮气、氩气，以及等离子体处理的电压为100-200v，电流为1.5-2.5a，时间为10-100min，优选地，等离子体处理的电压为100-150v，电流为2.0-2.5a，时间为40-60min。

技术总结
本发明涉及一种合成芳香族化合物的方法，所述方法包括以下步骤：1)在固定床反应器中加入成型的催化剂，在还原气气氛下升温至催化剂活化温度下还原4-12h后调整至反应温度；2)将反应原料A和反应原料B分别经过预热后泵入固定床反应器中进行反应；以及3)反应产物经过冷凝和气液分离后精馏得到最终产品。本发明的合成芳香族化合物的方法具有以下优点：工艺简单，原料易得，效率高，路线环保，可以在较长时间以高转化率及高选择性实现所述芳香族化合物的高效合成。物的高效合成。


技术研发人员：牟新东 刘晓然
受保护的技术使用者：上海巽田科技股份有限公司
技术研发日：2022.01.10
技术公布日：2022/4/15