专利名称:一种以苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法
一种涉及以苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法,是一种以苯甲醛或苯甲醛衍生物为原料制备苯基氨基乙酸和苯基氨基乙酸衍生物的工艺方法,用于农药医药有机合成等化工原料的生产,属化工原料中间体的生产方法。
苯氨基乙酸和苯氨基乙酸衍生物是一大类重要的有机合成中间体,也是在农药、染料、香料等化学工业中有广泛用途的重要的中间体。
本发明的目的是提供一种以苯甲醛及其衍生物为原料制备苯基氨基乙酸和苯基氨基乙酸衍生物的环保清洁工艺技术方法,是以苯甲醛或苯甲醛衍生物为起始原料,与卤化铵和氢氰酸的金属盐在有氨的存在下合成苯基氨基乙腈或苯基氨基乙腈衍生物,苯基氨基乙腈或苯基氨基乙腈衍生物在碱性条件下水解脱氨生成苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物,再经脱色净化酸化制得苯基氨基乙酸或相应的苯基氨基乙酸衍生物。本发明的特征是醛基的氨解与氰化一步同时进行;氰基的水解在碱性条件下进行,水解完全后反应物溶于水中,可以很方便的进行脱氨、脱溶、以及脱色,并可在同一个反应釜内完成以上各工序;本工艺基本无三废,是环保清洁工艺方法。
以下结合反应过程,工艺流程和实施例详述本方法的特征。
本法主要分两个步骤进行第一步苯甲醛或苯甲醛衍生物在有氨的存在下与卤化铵和氢氰酸的金属盐进行加成反应生成苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物。
反应物料摩尔比是苯甲醛或苯甲醛衍生物∶卤化铵∶氢氰酸金属盐=1.0∶1.2-1.75∶1.0-1.15;反应温度为20℃-80℃;最好为30℃-50℃反应时间为2-20小时,一般为5-10小时。
反应方程式中R为苯环上的惰行基团,可以是多个。
反应结束后,静置分相,得苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物在溶剂层中,水层经过沉淀后可直接用于下次反应套用,沉淀物用于无机盐的回收。
第二步苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物再在碱性条件下水解,脱氨得苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物。反应分阶段在一个反应釜内完成。
反应温度为30℃-110℃;反应时间为5-40小时。
水解、脱氨反应完全后再脱溶、脱色,过滤后得苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物的水溶液。均在常压下进行。滤渣作燃料用锅炉焚烧。
第三步苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物的水溶液,再经酸化得苯基氨基乙酸或相应的苯基氨基乙酸衍生物。
酸化过程在常温常压下进行,直到产品析出完全后再离心分离并水洗,滤饼即为粗产品;母液用于酸化液的配制和无机盐的回收,洗水用于碱液的配制。粗产品最后通过精制、干燥得精产品。
本发明的反应步骤过程为苯甲醛或苯甲醛衍生物在有氨的存在下与卤化铵和氢氰酸的金属盐进行加成反应生成苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物。反应结束后,静置分相,得苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物溶剂层,水层经过沉淀后可直接用于下次反应套用,沉淀物用于无机盐的回收。苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物再在碱性条件下水解、脱氨得苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物。再脱溶、脱色和过滤,得苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物水溶液。滤渣用作燃料锅炉焚烧。苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物水溶液,再经酸化得苯基氨基乙酸或相应的苯基氨基乙酸衍生物。酸化后再离心分离并水洗,滤饼即为粗产品;母液用于酸化液的配制和无机盐的回收,洗水用于碱解液的配制。粗产品最后通过精制、干燥得精产品。
附图
为本发明工艺流程图。
从上述反应步骤和工艺过程中,可以看出本发明的特征1.苯环上的醛基在一个反应釜内同时进行氨化和氰化,反应平和,能耗低,转化率高,副反应少,反应产物溶解在溶剂中,分相后水层沉淀回收无机盐,清水层套用回收,这样有效地提高原料转化率,同时降低了三废排放对环境的污染。
2.在水解反应釜中分阶段连续进行碱解、脱氨、脱溶与脱色等工序,很充分地利用了能源,减少了物料的转移损失和溶剂的损耗,有效地提高了产品的收得率。另外,脱氨时放出的氨,可回收直接用于前一工序的合成,回收的溶剂直接套用,不必作任何再处理,无限循环使用。这样,大大简化了操作工序,节约原材料成本,降低劳动强度,改善了工作环境;也大大减少了设备投资。
3.脱色后过滤,滤液在酸化釜中常温常压下直接酸化,滤渣送往锅炉房作燃料焚烧。
4.酸化后离心分离母液可直接用于酸化液的配制,当无机盐浓度较高时用于无机盐的回收。
5.离心后的滤饼用水洗涤得粗产品,进一步精制得精产品;洗水用于配制碱解液(也可用于配制酸化液),这样即充分利用了水资源,也降低了废水的排放量,同时也提高了产品的收得率。
6.整个工艺过程简单明了,设备投资少、产能高、能耗低;整个反应转化率高,产品质量高;能很好的解决三废对环境的污染问题,属环保清洁工艺。
实施例实施例1.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在30℃-35℃下反应20小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品806.4kg,含量99.40%,总收率86.42%。
实施例2.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在35℃-40℃下反应16小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品802.4kg,含量99.45%,总收率86.04%。
实施例3.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在40℃-45℃下反应12小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液。首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品804.1kg,含量99.38%,总收率86.16%。
实施例4.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在45℃-50℃下反应8小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品796.9kg,含量99.13%,总收率85.17%。
实施例5.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在50℃-55℃下反应5小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品794.8kg,含量99.10%,总收率84.92%。
实施例6.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钾水溶液853.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在30℃-35℃下反应20小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品845.8kg,含量99.56%,总收率90.79%。
实施例7.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钾水溶液853.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在35℃-40℃下反应16小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品847.4kg,含量99.54%,总收率90.94%。
实施例8.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钾水溶液853.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在40℃-45℃下反应12小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品844.1kg,含量99.48%,总收率90.53%。
实施例9.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钾水溶液853.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在45℃-50℃下反应8小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品840.8kg,含量99.33%,总收率90.04%。
实施例10.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钾水溶液853.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在50℃-55℃下反应5小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1540kg20%的氢氧化钾水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品842.4kg,含量99.44%,总收率90.31%。
实施例11.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在30℃-35℃下反应20小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1530kg15%的氢氧化钠水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品764.2kg,含量98.90%,总收率81.49%。
实施例12.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在35℃-40℃下反应16小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1530kg15%的氢氧化钠水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品766.1kg,含量98.85%,总收率81.65%。
实施例13.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在40℃-45℃下反应12小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1530kg15%的氢氧化钠水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品762.7.1kg,含量98.78%,总收率81.23%。
实施例14.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在45℃-50℃下反应8小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1530kg15%的氢氧化钠水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品761.9kg,含量98.73%,总收率81.10%。
实施例15.
在5000升的反应釜中,投入惰性溶剂2000升,对氯苯甲醛706.4kg(含量99.5%),40%氰化钠水溶液643.2kg,氯化铵419.3kg(含量96%),在50℃-55℃下反应5小时,同时通入氨气。反应结束后,分出水层。将有机层(溶剂层)进行水解,加入1530kg15%的氢氧化钠水溶液,首先在38℃-40℃下碱性水解12小时,随后慢慢升温到80℃进行脱氨4小时,再在80℃-120℃下脱溶,最后加碱性活性碳10kg在60℃-80℃下脱色2小时,冷却过滤。滤液再进行酸化,慢慢加入20%的盐酸水溶液约1100kg,以产品完全析出为终点。再经离心分离、水洗、精制、干燥得产品758.9kg,含量98.59%,总收率80.67%。
权利要求
1.一种涉及以苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法,是一种以苯甲醛或苯甲醛衍生物为原料制备苯基氨基乙酸和苯基氨基乙酸衍生物的环保清洁工艺技术方法,是以苯甲醛或苯甲醛衍生物为起始原料,与卤化铵和氢氰酸的金属盐在有氨的存在下合成苯基氨基乙腈或苯基氨基乙腈衍生物,苯基氨基乙腈或苯基氨基乙腈衍生物在碱性条件下,水解、脱氨生成苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物,再经脱色、净化、酸化制得苯基氨基乙酸或相应的苯基氨基乙酸衍生物。
2.根据权利要求1苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法,其中所述苯甲醛或苯甲醛衍生物在有氨的存在下与卤化铵和氢氰酸的金属盐合成苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物,其反应物料摩尔比是苯甲醛或苯甲醛衍生物∶卤化铵∶氢氰酸金属盐=1.0∶1.2-1.75∶1.0-1.15;反应温度为20℃-80℃,最好为30℃-50℃;反应时间为2-20小时,一般为5-10小时;分相后的水层反复套用。
3.根据权利要求1苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法,其中所述苯甲醛衍生物苯环上有一个或多个惰性基团。
4.根据权利要求1苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法,其中所述苯基氨基乙腈或相应的苯基氨基乙腈衍生物在碱性条件下水解,脱氨得苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物,反应分阶段在一个反应釜内完成,反应温度为30℃-110℃;反应时间为5-40小时。
5.根据权利要求1苯甲醛及其衍生物生产相应氨基乙酸方法,其中所述酸化过程在常温常压下进行,母液和洗水用于碱解液和酸化液的配制。
全文摘要
一种以苯甲醛及其衍生物为原料制备苯基氨基乙酸和苯基氨基乙酸衍生物的环保清洁工艺技术方法,是以苯甲醛或苯甲醛衍生物为起始原料,与卤化铵和氢氰酸的金属盐在有氨的存在下合成苯基氨基乙腈或苯基氨基乙腈衍生物,再在碱性条件下水解、脱氨生成苯基氨基乙酸盐或相应的苯基氨基乙酸盐衍生物,经脱色、净化、酸化制得苯基氨基乙酸或相应的苯基氨基乙酸衍生物。本发明的特征是醛基的氨解与氰化一步同时进行;氰基的水解在碱性条件下进行,水解完全后反应物溶于水中,可以很方便的进行脱氨、脱溶、以及脱色,并可在同一个反应釜内完成以上各工序;本工艺基本无三废,是环保清洁工艺方法。
文档编号C07C229/42GK1583715SQ03150408
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月18日 优先权日2003年8月18日
发明者顾利华 申请人:顾利华