[发明专利]3,4-二甲基苯甲醛的环保合成方法

说明书

本发明涉及一种3,4‑二甲基苯甲醛的环保合成方法，包括如下步骤：在高压反应釜中加入邻二甲苯，充氮气置换，开搅拌，加入无水三氯化铝，冷却，慢速通入三氯化硼，控制温度，通入CO至一定压力，当压力下降后，继续通入CO保持釜内压力，直至压力不再下降，表示反应结束，将物料转至闪蒸器中，控制闪蒸器温度，双级冷凝回收三氯化硼，可套用于反应；再将闪蒸后物料转入装有冰水的烧瓶中，搅拌，静置分层，水层用邻二甲苯萃取，合并有机层，进行减压分馏，回收邻二甲苯可套用于反应，得高纯度的3,4‑二甲基苯甲醛。本发明不仅操作简便，而且合成3,4‑二甲基苯甲醛的收率高，成本低，无水三氯化铝用量少，三氯化硼可循环使用，“三废”产生量少，对环境污染小。

技术领域

本发明涉及一种3,4-二甲基苯甲醛的环保合成方法，是以邻二甲苯为原料，与一氧化碳发生甲酰化反应制芳香醛的技术领域。

背景技术

3,4-二甲基苯甲醛广泛应用于医药、农药、香料、饮料、食品等精细化学品的合成，尤其是用于合成聚丙烯成核透明剂DMDBS[二(3,4-二甲基二苄叉)山梨糖醇]，是新一代的无毒塑料助剂，是新一代的食品包装材料。国内外报道的合成3,4-二甲基苯甲醛的方法有：

中国专利CN1439744A公开了以1,2,4-三甲苯间接电解氧化合成3,4-二甲基苯甲醛，在该合成过程中会有2,4-二甲基苯甲醛和2,5-二甲基苯甲醛产生。间接电解氧化媒质的制法是：在无隔膜电解槽中，以Pb为阴极，Pb、含Pb合金或PbO₂为阳极，通入直流电电解MnSO₄-H₂SO₄电解液，制得锰的高价氧化物，即Mn氧化媒质，然后将Mn氧化媒质移至氧化反应器内氧化1,2,4-三甲苯。因3,4-二甲基苯甲醛与2,4-二甲基苯甲醛及2,5-二甲基苯甲醛的沸点较接近，实际较难用精馏方法得到高纯度的3,4-二甲基苯甲醛，且得到3,4-二甲基苯甲醛的收率相对较低。

中国专利CN1865211A公开了以邻二甲苯、CO、HCl为原料，以二氯甲烷为溶剂，Lewis酸盐复合催化剂进行甲酰化反应来合成高纯度的3,4-二甲基苯甲醛。其物料配比为邻二甲苯：AlCl₃：Cu₂Cl₂：二氯甲烷＝1：1.25：0.15：2，反应转化率仅为70％。

美国专利US4460794A公开了以邻二甲苯为原料，在不锈钢反应器中连续通入邻二甲苯、催化剂HF和BF₃、通CO保持一定分压，连续出料的方式制3,4-二甲基苯甲醛，产率可达82％。因HF-BF₃属液体超强酸，甲酰化能力极强，同时也很容易发生歧化反应，反应条件控制苛刻，催化剂回用设备相对复杂。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，探索不同反应步骤及精制条件对3,4-二甲基苯甲醛的环保合成方法的影响，旨在提高收率的同时减少废水污染。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种3,4-二甲基苯甲醛的环保合成方法，包括如下步骤：

在高压反应釜中加入邻二甲苯，充氮气置换，开搅拌，加入无水三氯化铝，冷却，慢速通入三氯化硼，控制温度，通入CO至一定压力，当压力下降后，继续通入CO保持釜内压力，直至压力不再下降，表示反应结束，将物料转至闪蒸器中，控制闪蒸器温度，双级冷凝回收三氯化硼，可套用于反应；再将闪蒸后物料转入装有冰水的烧瓶中，搅拌，静置分层，水层用邻二甲苯萃取，合并有机层，进行减压分馏，回收邻二甲苯可套用于反应，得高纯度的3,4-二甲基苯甲醛。

进一步的，反应温度为-20～40℃。

进一步的，反应温度优选-15～10℃。

进一步的，反应压力为0.3～2.0Mpa。

进一步的，反应压力优选0.5～1.5Mpa。