2-烷基蒽醌的制备方法与流程

1.本发明涉及一种有机物的生产方法，具体地说，涉及一种2-烷基蒽醌的生产方法。


背景技术：

2.蒽醌法是过氧化氢(h2o2)最主要的工业生产技术，借助载体2-烷基蒽醌的循环加氢-氧化和萃取可生产一定浓度的h2o2。因此，2-烷基蒽醌的性质直接决定了h2o2的品质和产量，其重要性不言而喻。
3.目前，合成2-烷基蒽醌的方法包括苯酐法、环加成法、二苯甲烷同系物氧化法和2-烷基蒽氧化法，其中苯酐法是应用最广泛的工艺技术，具有原料来源广泛、工艺过程简单、反应条件温和等优点。但近年来，随着环保标准的日益提高，该工艺副产的大量废三氯化铝、废硫酸和废水等问题限制了其规模化发展。因而有必要探索开发2-烷基蒽醌的绿色合成新工艺。
4.通过2-烷基蒽选择性氧化制备2-烷基蒽醌是一种比较直接的技术路线，但2-烷基蒽需要单独制备。专利us4255343、cn107602368a、cn107670686a以及armengole在论文中都曾公开过蒽的烷基化方法，但遗憾的是，他们均未给出从蒽烷基化反应产物中分离获得2-烷基蒽的方法。深入分析蒽的烷基化反应体系可知，原料蒽及产物烷基蒽均为高沸点高熔点的多环芳烃，受催化活性和选择性的限制，蒽烷基化产物多为混合物，因此为了获得2-烷基蒽，必须开发蒽-多种烷基蒽混合物系的高效分离技术，为制备2-烷基蒽醌提供中间原料。
5.perezromero提出了采用h2o2氧化蒽/2-烷基蒽制备蒽醌或2-烷基蒽醌的方法，所用催化剂为含cu的tp
x
cu(ncme)，80℃反应2h后，蒽转化率为95％，蒽醌选择性为98％。
6.蒋小平在论文中提出以正丁醇为溶剂、钼钒磷杂多酸为催化剂、h2o2为氧化剂，在常压70℃，h2o2与蒽摩尔比为11:1，催化剂用量为30mg的条件下反应60min，蒽醌的产率为93.2％。
7.us3953482公开了一种采用h2o2氧化2-烷基蒽制2-烷基蒽醌的方法。以脂肪醇为溶剂、浓盐酸为催化剂、h2o2为氧化剂，在常压40～100℃下反应60min，2-戊基蒽醌的氧化反应收率为91.18摩尔％。


技术实现要素：

8.本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种新的2-烷基蒽醌的制备方法。
9.为了实现上述目的，本发明提供一种2-烷基蒽醌的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
10.(1)由蒽制备含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物；
11.(2)先将经步骤(1)获得的反应产物进行第一分离，得到2-烷基蒽，再由2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌；或者，
12.先将经步骤(1)获得的含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物制备含有2-烷基蒽醌的
混合物，再将含有2-烷基蒽醌的混合物进行第二分离，得到2-烷基蒽醌；
13.其中，所述第一分离的方法至少包括：蒸馏溶剂辅助分离蒽和烷基蒽物系蒸馏分离2-烷基蒽；
14.其中，所述第二分离的方法至少包括：溶剂辅助分离蒽醌和蒸馏分离2-烷基蒽醌；
15.其中，制备2-烷基蒽醌或制备含有2-烷基蒽醌的混合物的步骤中所用氧化剂为过氧化氢，所用氧化催化剂选自碱土金属的含氧化合物、过渡金属的含氧化合物以及镧系金属的含氧化合物中的一种或多种。
16.优选地，步骤(2)中，所述第一分离的方法包括：第一预分离沸点低于蒽的轻组分、蒸馏溶剂辅助分离蒽和烷基蒽物系蒸馏分离2-烷基蒽；
17.第一预分离：分离沸点低于蒽的轻组分，得到含有蒽和烷基蒽物系的混合物；
18.蒸馏溶剂辅助分离蒽：在蒸馏溶剂的存在下，将含有蒽和烷基蒽物系的混合物进行蒸馏，并收集烷基蒽物系，所述蒸馏溶剂为在辅助分离蒽的过程中能够溶解蒽的、沸点介于100-340℃的有机溶剂；
19.烷基蒽物系蒸馏分离2-烷基蒽：通过一步蒸馏或多步蒸馏从烷基蒽物系中分离2-烷基蒽。
20.优选地，步骤(2)中，所述第二分离的方法包括：第二预分离沸点低于蒽醌的轻组分、蒸馏溶剂辅助分离蒽醌和烷基蒽醌物系蒸馏分离2-烷基蒽醌；
21.第二预分离：分离沸点小于蒽醌的物质，得到含有蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物；
22.蒸馏溶剂辅助分离蒽醌：在蒸馏溶剂的存在下，将含有蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物进行蒸馏，并收集烷基烷基蒽醌物系，所述蒸馏溶剂为在辅助分离蒽醌的过程中，能够溶解蒽醌的、沸点介于100-340℃的有机溶剂；
23.烷基蒽醌物系蒸馏分离2-烷基蒽醌：通过一步蒸馏或多步蒸馏从烷基蒽醌物系中分离出2-烷基蒽醌。
24.优选地，所述氧化催化剂选自ⅱa族金属的氧化物、ⅱa族金属的氢氧化物、ⅳb族含氧化合物、
ⅴ
b族含氧化合物、ⅵb族含氧化合物、ⅶb族含氧化合物、
ⅷ
族金属含氧化合物和镧系金属的含氧化合物中的一种或多种；
25.更优选地，所述氧化催化剂选自ca、ba、ti、zr、v、cr、mo、w、mn、ru、co、ni、la和ce的含氧化合物中的一种或多种；
26.进一步优选地，所述氧化催化剂选自氢氧化钙、氢氧化钡、偏钛酸、二氧化锆、硝酸氧锆、偏钒酸钠、铬酸钾、三氧化二铬、钼酸钠、钼酸铵、三氧化钼、钨酸钠、三氧化二锰、二氧化锰、二氧化钌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二镍、硝酸镧、三氧化二镧和二氧化铈中的一种或多种。
27.本发明提供的经蒽制备2-烷基蒽醌的整体技术路线合理可行，为2-烷基蒽醌的绿色化制备开辟了新的方向。本发明提供的方法中，通过溶剂辅助分离-减压蒸馏耦合分离技术，可显著降低高沸点高熔点的蒽-烷基蒽混合物系分离过程的操作难度，提高了中间产品2-烷基蒽的纯度和总收率，且分离效率高，因此，2-烷基蒽醌的总收率亦得到提高。
28.本发明提供的方法中，构建的2-烷基蒽催化氧化体系简单高效，催化剂分离回收难度低，且不存在腐蚀性，降低了设备投资及氧化废液后处理成本，可有效实现2-烷基蒽的转化。
29.此外，本发明提供的方法还具有工艺过程简单、高效、污染小的优点。
附图说明
30.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
31.图1是本发明提供的一种具体实施方式的2-烷基蒽醌生产方法的流程图(第一种具体实施方式)；
32.图2是本发明提供的一种具体实施方式的蒽烷基化产物分离，溶剂辅助蒸馏-多步减压蒸馏耦合工艺(蒸馏方式a)；
33.图3是本发明提供的一种具体实施方式的蒽烷基化产物分离，溶剂辅助蒸馏-多步减压蒸馏耦合工艺(蒸馏方式b)；
34.图4是本发明提供的一种具体实施方式的2-烷基蒽醌生产方法的流程图(第二种具体实施方式)；
35.图5是本发明提供的一种具体实施方式的烷基蒽氧化产物分离，溶剂辅助蒸馏-多步减压蒸馏耦合工艺(蒸馏方式c)；
36.图6是本发明提供的一种具体实施方式的烷基蒽氧化产物分离，溶剂辅助蒸馏-多步减压蒸馏耦合工艺(蒸馏方式d)；
37.图7是本发明提供的一种具体实施方式的蒸馏溶剂辅助分离蒽的方法的流程图(蒸馏溶剂辅助分离蒽)；
38.图8是本发明提供的一种具体实施方式的蒸馏溶剂辅助分离蒽醌的方法的流程图(蒸馏溶剂辅助分离蒽醌)。
具体实施方式
39.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
40.本发明中，所述2-烷基蒽醌为2-烷基-9,10-蒽醌，以下简称2-烷基蒽醌。
41.根据本发明，所述2-烷基蒽醌的制备方法包括以下步骤：
42.(1)由蒽制备含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物；
43.(2)先将经步骤(1)获得的反应产物进行第一分离，得到2-烷基蒽，再由2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌；或者，
44.先将经步骤(1)获得的含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物制备含有2-烷基蒽醌的混合物，再将含有2-烷基蒽醌的混合物进行第二分离，得到2-烷基蒽醌；
45.其中，所述第一分离的方法至少包括：蒸馏溶剂辅助分离蒽和烷基蒽物系蒸馏分离2-烷基蒽；
46.其中，所述第二分离的方法至少包括：溶剂辅助分离蒽醌和蒸馏分离2-烷基蒽醌；
47.其中，制备2-烷基蒽醌或制备含有2-烷基蒽醌的混合物的步骤中所用氧化剂为过氧化氢，所用氧化催化剂选自碱土金属的含氧化合物、过渡金属的含氧化合物以及镧系金属的含氧化合物中的一种或多种。
48.根据本发明，步骤(1)中，由蒽制备蒽烷基化反应产物的方法包括：在烷基化条件
下以及在烷基化反应溶剂和烷基化催化剂的存在下，将蒽与烷基化试剂接触进行烷基化反应。
49.根据本发明，蒽烷基化反应过程中，在烷基化条件下以及在烷基化反应溶剂和催化剂的存在下，将蒽与烷基化试剂接触的方式没有特别限定，优选情况下，为了能够保证烷基化反应更好的进行，所述接触的方式为：将含有蒽、烷基化催化剂和烷基化反应溶剂的原料液与烷基化试剂接触进行烷基化反应。具体来说，先将蒽和烷基化催化剂以及烷基化反应溶剂配置成蒽-烷基化催化剂-烷基化反应溶剂的原料液，而后再加入烷基化试剂进行烷基化反应。优选地，蒽-烷基化催化剂-烷基化反应溶剂的原料液的配制温度为80-250℃，更优选为90-200℃。
50.根据本发明，将含有蒽、烷基化催化剂和烷基化反应溶剂的原料液与烷基化试剂接触进行烷基化反应的场所，可以是任意一种接触混合良好的反应器，例如，包括釜式反应器和管式反应器，具体可以选自搅拌釜、固定床、移动床、流化床、超重力反应器、微尺度反应器和膜反应器中的一种或多种组合。
51.根据本发明，所述蒽烷基化反应的设备和方法可以按照本领域常规的方式进行。
52.根据本发明，所述烷基化试剂的种类可以参考本领域常规的烷基化试剂，只要能够满足烷基取代基的总碳数符合本发明的要求即可，例如，所述烷基化试剂可以为含有2-6个碳原子的烷基化试剂中的一种或多种；优选地，所述烷基化试剂为含有2-6个碳原子的烯烃、醇、卤代烃以及醚类物质中的一种或多种；更优选为含有2-6个碳原子的单烯烃、一元醇和一元卤代烃，进一步优选为含有2-6个碳原子的单烯烃。
53.根据本发明，蒽烷基化反应过程中，所述烷基化试剂的用量以能够实现将烷基引入蒽环以制备烷基蒽为准，优选情况下，蒽与烷基化试剂的摩尔比为0.05:1-20:1，优选为0.1:1-5:1。
54.根据本发明，蒽烷基化反应过程中，所述烷基化反应溶剂为能够溶解蒽的惰性有机溶剂。具体来说，所述烷基化反应溶剂为20℃时介电常数为1-10的溶剂，所述烷基化反应溶剂为c6及以上，优选为c
6-c
12
的链烷烃、环烷烃以及芳香烃中的一种或多种；其中，所述芳香烃为取代或未取代，优选为苯的一元、二元或多元取代物中的一种或多种；更优选为苯的多元取代物中的一种或多种，取代基为c
1-c4的烷基和卤族元素中的一种或多种；进一步优选，所述烷基化反应溶剂为苯的多烷基取代物中的一种或多种；最优选，所述烷基化反应溶剂选自1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、1,2,3,5-四甲基苯、1,2,4,5-四甲基苯和1,2,3,4-四甲基苯中的一种或多种。烷基化反应溶剂的用量只要保证蒽能够充分溶解，以达到提供良好的反应介质的作用即可。优选情况下，以蒽和烷基化反应溶剂的总重量为基准，蒽的含量为5-60重量％，优选为8-50重量％。
55.根据本发明，蒽烷基化反应过程中，烷基化反应发生条件一般包括：反应温度可以为80-250℃，优选为90-200℃；反应压力可以为0-2mpa，优选为0-1mpa；反应时间可以为0.01-48h，优选为0.5-24h。
56.根据本发明，蒽烷基化反应过程中，为了使得所述烷基化反应能够更容易进行，所述烷基化反应在烷基化催化剂的存在下进行。具体来说，所述烷基化催化剂为可以催化蒽与烷基化试剂发生烷基化反应的酸催化剂，优选地，所述烷基化催化剂选自高岭土、膨润土、蒙脱土、沸石、x分子筛、y分子筛、β分子筛、mcm-41、sba-15、阳离子交换树脂、全氟磺酸
树脂、固载化的硫酸、固载化的磺酸、固载化的磷酸、硅铝复合氧化物、硫酸、高氯酸、四氟硼酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟化硼、三氯化铝和二氯化锌中的一种或多种；进一步优选为沸石、y分子筛、mcm-41、sba-15、全氟磺酸树脂、固载化的磺酸、硅铝复合氧化物、硫酸、四氟硼酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸和三氟甲磺酸中的一种或多种。所述烷基化催化剂的用量亦可以参考本领域的常规用量，以含有蒽、烷基化催化剂和烷基化反应溶剂的原料液的总重量为基准，烷基化催化剂的含量可以为0.01-50重量％，优选为0.01-50重量％，更优选为0.5-30重量％。
57.根据本发明的第一种具体实施方式，如图1所示，步骤(2)：将经步骤(1)获得的反应产物进行第一分离，得到2-烷基蒽，再由2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌。
58.根据本发明，步骤(2)中，所述第一分离的方法包括：第一预分离沸点低于蒽的轻组分、蒸馏溶剂辅助分离蒽和烷基蒽物系蒸馏分离2-烷基蒽；
59.第一预分离：分离沸点低于蒽的轻组分，得到含有蒽和烷基蒽物系的混合物；
60.蒸馏溶剂辅助分离蒽：在蒸馏溶剂的存在下，将含有蒽和烷基蒽物系的混合物进行蒸馏，并收集烷基蒽物系，所述蒸馏溶剂为在辅助分离蒽的过程中能够溶解蒽的、沸点介于100-340℃的有机溶剂；
61.烷基蒽物系蒸馏分离2-烷基蒽：通过一步蒸馏或多步蒸馏从烷基蒽物系中分离2-烷基蒽。
62.根据本发明，步骤(1)得到的含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物含有沸点低于蒽的轻组分、蒽和烷基蒽物系，所述烷基蒽物系含有2-烷基蒽。在上一步骤的蒽烷基化反应过程中，由于反应方法和操作条件的不同，可能会带入或产生的沸点低于蒽的轻组分和烷基化催化剂。其中，沸点低于蒽的轻组分包括烷基化反应溶剂及其他副产物(例如烷基化反应后剩余的烷基化试剂和烷基化试剂自身发生副反应产生的烷基化试剂副反应产物)，统称为轻组分。因此，在蒸馏溶剂辅助分离蒽之前，还包括第一预分离以除去轻组分的步骤。
63.根据本发明，步骤(2)中，所述第一预分离的方法可以采用本领域常规的分离方法。优选情况下，从进一步提高分离效率以及操作简便的角度考虑，采用常压或减压蒸馏的方法分离含有沸点低于蒽的轻组分、蒽和烷基蒽物系的混合物中的轻组分。
64.根据本发明的一种具体实施方式，从进一步提高分离效率以及操作简便的角度考虑，采用减压蒸馏的方法进行第一预分离。具体来说，所述第一预分离的方法包括：将含有沸点低于蒽的轻组分、蒽和烷基蒽物系的混合物进行蒸馏，得到含有沸点低于蒽的轻组分的馏出物以及含有蒽和烷基蒽物系的塔底产物，蒸馏的条件包括：蒸馏温度为50-350℃，优选为60-300℃，蒸馏压力为0.1-20kpa，优选0.5-15kpa。此外，可以将分离的反应溶剂按照反应的要求循环使用或者收集处理。
65.根据本发明，所述含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物还可能含有烷基化催化剂，该方法包括在第一预分离之前，先分离烷基化催化剂。因此，为了保证后续步骤的分离效果，优选情况下，所述方法还包括在第一预分离之前，先分离烷基化催化剂。所述分离烷基化催化剂的方法可以采用本领域常规的分离方法，例如沉降、过滤或离心分离。
66.根据物性分析可知，蒽的沸点为340℃，烷基蒽产物与蒽属同系物，彼此间存在沸点差异，可通过减压蒸馏技术来实现产物分离。但技术难点在于，蒽的熔点高达215℃，单独采用减压蒸馏技术来分离高熔点的蒽，操作难度大，管路极易发生堵塞问题，严重影响工艺
的连续稳定运行。另外，蒽极易升华，升华过程难以控制，管路发生堵塞的机会显著增加。因此，单纯采用减压蒸馏技术来实现蒽-烷基蒽产物的分离是不切实际的。
67.因此，本发明的发明人提出蒸馏溶剂辅助分离蒽和蒸馏分离烷基蒽物系的方法来实现蒽-烷基蒽物系的高效分离。由于烷基蒽侧链取代基团的存在，破坏了蒽环结构的高度规整性，使得烷基蒽产物熔点明显降低，降低了后续蒸馏分离的难度。为此，本发明的发明人提出先采用蒸馏溶剂辅助分离技术，将熔点最高且最难实现分离操作的蒽分离除去，而后针对高沸点的烷基蒽物系，根据沸点差异，采用减压蒸馏技术实现2-烷基蒽的进一步分离。
68.根据本发明的一种具体实施方式，如图2和图3以及图7所示，蒸馏溶剂辅助分离蒽在蒸馏塔内进行。具体来说，第一预分离后，将含有蒽和烷基蒽物系的混合物引入蒸馏塔，该蒸馏过程可以是间歇式的，也可以是连续式的。蒸馏时，向蒸馏塔引入蒸馏溶剂，蒽在蒸馏条件下开始逐渐蒸出，同时引入的蒸馏溶剂进入蒸馏塔后也开始大量气化，并且与蒽一同蒸出进入塔顶冷凝器内进行冷凝。在大量的气化和液化的蒸馏溶剂分子氛围下，蒽无法经凝华和凝固结晶，而是溶解在蒸馏溶剂中形成溶液并随之一起流动，进而解决了蒽易堵塞管路的问题。蒸馏溶剂与蒽形成的溶液部分回流进入蒸馏塔重复蒸馏，部分流入塔顶产品罐收集。通过蒸馏溶剂的引入，控制其在塔顶与塔顶冷凝器间循环，同时调控进料位置、温度和用量，使之溶解蒽形成溶液一同顺利采出，即可实现蒽的高效分离，又可解决蒽蒸馏时的高度易凝的难题。
69.因此，根据本发明，在蒸馏溶剂辅助分离蒽过程中，所述蒸馏溶剂为在辅助分离蒽的过程中能够溶解蒽的、沸点介于100-340℃的有机溶剂。
70.优选地，所述蒸馏溶剂为沸点介于200-340℃的有机溶剂，更优选选自c
12-c
19
的直链烷烃和/或支链烷烃、卤代烃、芳香烃、醇、酮、酯和醚中的一种或多种。更优选地，所述烷烃为c
12-c
17
的直链烷烃和/或支链烷烃中的一种或多种；更优选地，所述卤代烃选自三氯苯、四氯苯、三溴苯、四溴苯、氯代c
10-c
18
烷和溴代c
10-c
18
烷中的一种或多种；更优选地，所述芳香烃为苯的烷基取代物，取代烷基的总碳数为4-12；进一步优选为丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、三乙基苯、四乙基苯、二丙基苯、三丙基苯、二丁基苯和二戊基苯中的一种或多种；更优选地，所述芳烃烷为苯的取代物，进一步优选为二苯甲烷及其烷基取代物和二苯乙烷及其烷基取代物中的一种或多种；更优选为二苯甲烷、甲基二苯甲烷和1,2-二苯乙烷的一种或多种；更优选地，所述芳烃烷为萘和/或萘的烷基取代物，萘的取代烷基总碳数为1-4；进一步优选为萘、甲基萘、二甲基萘、乙基萘、二乙基萘、丙基萘、甲基乙基萘和丁基萘中的一种或多种；更优选地，所述醇选自苯甲醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的一种或多种；更优选地，所述酮选自1,1,3-三甲基环己烯酮、n-甲基吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的一种或多种；更优选地，所述酯选自二甲酸酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯和磷酸三辛酯中的一种或多种；更优选地，所述醚选自乙二醇单苯醚、二乙二醇单丁醚、二苯醚和环丁砜中的一种或多种。
71.根据本发明，蒸馏溶剂辅助分离蒽的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.5-40kpa，塔底温度为200-400℃，理论板数为12-55，塔顶回流比为0.1-4；进一步优选，蒸馏塔顶压力为1-20kpa，塔底温度为230-350℃，理论板数为16-50，塔顶回流比为0.2-1。
蒽(烷基侧链总碳数j1为0＜j1＜i+1的整数)。
85.根据本发明，方式a中，第二蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-330℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8。更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为200-310℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7。进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为220-305℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-5。在此操作条件下，塔底产物为中间产品ci-蒽(2-烷基蒽，烷基侧链总碳数为2-6)，塔顶馏出物主要为cj3-蒽(烷基侧链总碳数j3为0＜j3＜i的整数)。
86.例如，如图2所示，烷基蒽物系为c2-蒽至c20-蒽的连续同系物混合物，而c5-蒽是分离的目标产物。经过第一蒸馏，塔顶得到轻组分包括c2-蒽至c5-蒽，而塔底得到的重组分包括c6-蒽至c20-蒽。将c2-蒽至c5-蒽的混合物经第二蒸馏，塔顶得到的轻组分包括c2-蒽至c4-蒽的混合物，而塔底得到目标产物c5-蒽。或者，
87.方式b：
88.如图3所示，将含有2-烷基蒽的系列烷基蒽产物的料液进行第三蒸馏，得到含有轻组分cm1-蒽的馏出物，以及含有重组分cm2-蒽的塔底产物；将含有重组分cm2-蒽的塔底产物进行第四蒸馏，得到含有中间产品ci-蒽的馏出物，以及含有重组分cm3-蒽的塔底产物；
89.其中，轻组分cm1-蒽为烷基侧链总碳数m1为1＜m＜i的整数的烷基蒽产物，重组分cm2-蒽为烷基侧链总碳数m2为i-1＜m2＜41的整数的烷基蒽产物，cm3-蒽为烷基侧链总碳数m3为i＜m3＜41的整数的烷基蒽产物；
90.其中，中间产品ci-蒽中，i表示烷基侧链总碳数，i＝2-6的整数，取代位置在2位，即2-烷基蒽，烷基侧链总碳数为2-6。
91.根据本发明，方式b中，第三蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-360℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8。更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为210-340℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7。进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为260-320℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-3。在此操作条件下，塔底产物主要是cm2-蒽(烷基侧链总碳数m2为i-1＜m2＜41的整数)，塔顶馏出物主要为cm1-蒽(烷基侧链总碳数m1为0＜m＜i的整数)。
92.根据本发明，方式b中，第四蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-330℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8。更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为200-310℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7。进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为220-305℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-5。在此操作条件下，塔顶馏出物为目标产物ci-蒽(2-烷基蒽，烷基侧链总碳数为2-6)，塔底产物主要为cm3-蒽(烷基侧链总碳数m3为i＜m3＜41的整数)。
93.例如，如图3所示，烷基蒽物系为c2-蒽至c20-蒽的连续同系物混合物，而c5-蒽是分离的目标产物。经过第三蒸馏，塔顶得到轻组分包括c2-蒽至c4-蒽，而塔底得到的重组分包括c5-蒽至c20-蒽。将c5-蒽至c20-蒽的混合物经第四蒸馏，塔顶得到目标产物c5-蒽，塔底得到的重组分包括c6-蒽至c20-蒽。
94.根据本发明，多步减压蒸馏中的每一减压蒸馏的具体操作条件均可以根据每一减压蒸馏过程中塔顶馏出物与塔底产物的不同馏程范围在其操作温度和压力范围内进行适当选择。
95.根据本发明，多步减压蒸馏可以采用本领域公知的各种减压蒸馏设备，例如：筛板塔或者填料塔，更优选填料塔。
96.根据本发明，由2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌的方法包括：在氧化条件下以及在氧化反应溶剂和氧化催化剂的存在下，将2-烷基蒽与氧化剂接触进行氧化反应。将2-烷基蒽与氧化剂和氧化催化剂接触的方式可以为各种能够实现烷基蒽氧化的方式。优选地，为了反应更为充分，所述接触的方式为：将含有2-烷基蒽、氧化催化剂和氧化反应溶剂的原料液与氧化剂接触进行氧化反应。
97.根据本发明，所述氧化剂为过氧化氢。为了便于操作，所述过氧化氢以过氧化氢水溶液的形式使用；所述氧化剂与2-烷基蒽的摩尔比可以为0.01:1-100:1，优选为1:1-50:1。
98.根据本发明，所述氧化催化剂选自碱土金属的含氧化合物、过渡金属的含氧化合物以及镧系金属的含氧化合物中的一种或多种。优选情况下，在氧化过程中，所述氧化催化剂选自ⅱa族氧化物、ⅱa族金属的氢氧化物、ⅳb族含氧化合物、
ⅴ
b族含氧化合物、ⅵb族含氧化合物、ⅶb族含氧化合物、
ⅷ
族金属含氧化合物和镧系金属的含氧化合物中的一种或多种。例如，所述ⅱa族可以为be、mg、ca、sr、ba的含氧化合物，所述ⅳb族可以为ti、zr的含氧化合物，所述
ⅴ
b族可以为v、nb、ta的含氧化合物，所述ⅵb族可以为cr、mo、w的含氧化合物，所述ⅶb族可以为mn、re的含氧化合物，所述
ⅷ
族可以为fe、co、ni、ru、rh、pd、os、ir、pt的含氧化合物，所述镧系可以为la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu的含氧化合物。更优选，所述氧化催化剂选自ca、ba、ti、zr、v、cr、mo、w、mn、ru、co、ni、la和ce的含氧化合物中的一种或多种。最优选，所述催化剂选自氢氧化钙、氢氧化钡、四价钛含氧化物包括偏钛酸、四价锆含氧化物包括二氧化锆和硝酸氧锆、五价钒含氧化物包括偏钒酸钠、六价铬含氧化物包括铬酸钾和三氧化二铬、六价钼含氧化物包括钼酸钠、钼酸铵和三氧化钼、六价钨含氧化物包括钨酸钠、三价锰和四价锰含氧化物包括三氧化二锰和二氧化锰、四价钌含氧化物包括二氧化钌、三价钴含氧化物包括三氧化二钴、二价镍和三价镍含氧化物包括氧化镍和三氧化二镍、三价镧含氧化物包括硝酸镧和三氧化二镧、四价铈含氧化物包括二氧化铈中的一种或多种。
99.根据本发明，进一步优选情况下，将氧化剂过氧化氢与选自碱土金属的氧化物、碱土金属的氢氧化物、过渡金属的含氧化合物以及镧系金属的含氧化合物中的一种或多种的氧化催化剂组合使用，可有效实现烷基蒽的氧化，且氧化体系简单高效，氧化催化剂分离回收难度低，且不存在腐蚀性，降低了设备投资及氧化废液后处理成本。
100.根据本发明，所述氧化过程中，氧化剂与氧化催化剂用量的可选择范围较宽，优选情况下，为了更好的实现本发明的发明目的，氧化剂与氧化催化剂的摩尔比为0.01:1-100:1，更优选为0.1:1-30:1。
101.根据本发明，在氧化过程中，除了上述的过氧化氢氧化剂与特定的催化剂的组合之外，所述氧化反应的设备、条件和方法可以按照本领域常规的方式进行。
102.根据本发明，在氧化过程中，所述氧化反应溶剂为能够溶解烷基蒽的惰性有机溶剂。例如，所述的氧化反应溶剂为20℃时介电常数1-50的溶剂，所述氧化反应溶剂为c6及以上，优选为c
6-c
12
的链烷烃、环烷烃以及芳香烃中的一种或多种；其中，所述芳香烃为取代或未取代，优选为苯的一元或多元取代物中的一种或多种；更优选为苯的多元取代物中的一种或多种，取代基为c
1-c4的烷基和卤族元素中的一种或多种；更优选，所述氧化反应溶剂为
苯的多烷基取代物中的一种或多种；更优选，所述氧化反应溶剂选自1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、1,2,3,5-四甲基苯、1,2,4,5-四甲基苯和1,2,3,4-四甲基苯中的一种或多种；更优选地，氧化反应溶剂为碳数为1-4的脂肪醇、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二甲基亚砜、环丁砜、n,n-二甲基苯胺、甲酰胺、乙酰胺、n-烷基取代酰胺和n-烷基吡咯烷酮中的一种或多种，其中，烷基取代基的个数为1-2，每个烷基取代基各自独立地为c
1-c4的烷基；最优选，所述氧化反应溶剂选自甲醇、叔丁醇、丙酮、二甲基亚砜、环丁砜、n,n-二甲基苯胺、甲酰胺、乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基丙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和n-乙基吡咯烷酮中的一种或多种。
103.根据本发明，在氧化过程中，所述氧化反应溶剂的用量只要保证烷基蒽能够充分溶解，以达到提供良好的反应介质的作用即可。优选情况下，以2-烷基蒽和氧化反应溶剂的总重量为基准，2-烷基蒽的含量为0.1-80重量％，更优选为5-50重量％。
104.根据本发明，将含有2-烷基蒽、氧化催化剂和氧化反应溶剂的原料液与氧化剂接触进行氧化反应的场所，可以是任意一种接触混合良好的反应器，包括釜式反应器和管式反应器，包括搅拌釜、固定床、移动床、流化床、超重力反应器、微尺度反应器和膜反应器中的任意一种或组合。
105.根据本发明，在氧化过程中，氧化反应的条件包括：反应温度为10-200℃，优选为20-120℃；反应压力为0-1mpa，优选为0-0.5mpa；反应时间为0.01-48h，优选为0.5-24h。
106.根据本发明的第二种具体实施方式，如图4所示，步骤(2)：先将经步骤(1)获得的含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物制备含有2-烷基蒽醌的混合物，再将含有2-烷基蒽醌的混合物进行第二分离，得到2-烷基蒽醌。
107.根据本发明，具体来说，将经步骤(1)获得的含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物制备含有2-烷基蒽醌的混合物的方法包括：将含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物、氧化催化剂和选择性含有的氧化反应溶剂的混合物与氧化剂接触进行氧化反应，得到含有2-烷基蒽醌的混合物；所述含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物含有烷基化催化剂、沸点低于蒽的轻组分、蒽和烷基蒽物系，所述烷基蒽物系含有2-烷基蒽；
108.优选地：
109.方式1c：蒽烷基化反应所用烷基化反应溶剂与2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌的氧化反应所用氧化反应溶剂相同，将含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物中的烷基化催化剂分离，得到含有沸点低于蒽的轻组分、蒽以及烷基蒽物系的蒽烷基化产物混合物，所述烷基蒽物系含有2-烷基蒽，将蒽烷基化产物混合物和氧化催化剂的混合物与氧化剂接触进行氧化反应，得到含有所述2-烷基蒽醌的混合物；或者，
110.方式2c：蒽烷基化反应所用烷基化反应溶剂与2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌的氧化反应所用氧化反应溶剂不同，将含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物中的烷基化催化剂和烷基化反应溶剂分离，得到含有沸点低于蒽的轻组分、蒽以及烷基蒽物系的蒽烷基化产物混合物，所述烷基蒽物系含有2-烷基蒽，将蒽烷基化产物混合物、氧化催化剂和氧化反应溶剂的混合物与氧化剂接触进行氧化反应，得到含有所述2-烷基蒽醌的混合物。
111.根据本发明，无论是通过本发明的第一种具体实施方式制备并分离2-烷基蒽再制备2-烷基蒽醌，还是通过本发明的第二种具体实施方式通过含有2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物制备含有2-烷基蒽醌的混合再分离2-烷基蒽醌，均需要经过氧化反应来获得2-烷基蒽
醌产物。
112.根据本发明，氧化反应所用氧化剂的种类已经在上文中描述，所述氧化剂为过氧化氢，在氧化过程中，为了便于操作，优选将作为氧化剂的过氧化氢以过氧化氢水溶液的形式使用，过氧化氢水溶液的浓度没有特别限定，可以参考本领域的常规选择。
113.根据本发明，在氧化过程中，氧化剂与2-烷基蒽的蒽烷基化反应产物(分离烷基化催化剂和选择性分离烷基化反应溶剂后得到含有沸点低于蒽的轻组分、蒽以及烷基蒽物系(含有2-烷基蒽)的蒽烷基化反应产物)中，即沸点低于蒽的轻组分、蒽以及烷基蒽物系的混合物中具有蒽环结构的所有物质总和的摩尔比为0.01:1-100:1，优选为1:1-50:1。
114.根据本发明，所述氧化催化剂的种类已经在上文中描述，将氧化剂过氧化氢与选自碱土金属的氧化物、碱土金属的氢氧化物、过渡金属的含氧化合物以及镧系金属的含氧化合物中的一种或多种的氧化催化剂组合使用，可有效实现烷基蒽的氧化，且氧化体系简单高效，氧化催化剂分离回收难度低，且不存在腐蚀性，降低了设备投资及氧化废液后处理成本，具体不再赘述。
115.根据本发明，所述氧化过程中，氧化剂与氧化催化剂用量的可选择范围较宽，优选情况下，为了更好的实现本发明的发明目的，氧化剂与氧化催化剂的摩尔比为0.01:1-100:1，更优选为0.1:1-30:1。
116.根据本发明，氧化过程中，所述氧化反应溶剂为能够溶解烷基蒽的惰性有机溶剂，具体种类已经在上文中描述，在此不再赘述。
117.根据本发明，在氧化过程中，所述氧化反应溶剂的用量只要保证烷基蒽能够充分溶解，以达到提供良好的反应介质的作用即可。
118.具体地，在方式1c中，若蒽烷基化反应所用烷基化反应溶剂与2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌的氧化反应所用氧化反应溶剂相同，以分离烷基化催化剂后剩余的反应液总重量为基准，其中沸点低于蒽的轻组分(不含烷基化反应溶剂)、蒽以及烷基蒽物系的蒽烷基化产物混合物的含量为0.1-80重量％，优选为5-50重量％。
119.具体地，在方式2c中，若蒽烷基化反应所用烷基化反应溶剂与2-烷基蒽制备2-烷基蒽醌的氧化反应所用氧化反应溶剂不同，分离烷基化催化剂和烷基化反应溶剂后得到含有沸点低于蒽的轻组分、蒽以及烷基蒽物系的蒽烷基化产物混合物以及氧化反应溶剂的总重量为基准，蒽烷基化反应产物混合物的含量为0.1-80重量％，优选为5-50重量％。
120.根据本发明，在氧化过程中，所述氧化反应的设备、条件可以按照本领域常规的方式进行，并已经在上文中进行了详细描述。其中，氧化反应发生条件与第一种具体实施方式的条件相同：反应温度为10-200℃，优选为20-120℃；反应压力为0-1mpa，优选为0-0.5mpa；反应时间为0.01-48h，优选为0.5-24h。
121.根据本发明的第二种具体实施方式，将蒽烷基化反应产物中的烷基化催化剂分离的方法可以参考本领域常规的分离方法，例如沉降、过滤和离心分离中的一种或多种。此外，将蒽烷基化反应产物中的烷基化反应溶剂分离的方法可以参考本领域常规的分离方法，例如，采用常压或减压蒸馏的方法分离所述烷基化反应溶剂，在此不再赘述。
122.根据本发明的第二种具体实施方式，步骤(2)中，将含有2-烷基蒽醌的混合物进行第二分离，得到2-烷基蒽醌的第二分离的方法包括：第二预分离沸点低于蒽醌的轻组分、蒸馏溶剂辅助分离蒽醌和烷基蒽醌物系蒸馏分离2-烷基蒽醌；
123.第二预分离：分离沸点小于蒽醌的物质，得到含有蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物；
124.蒸馏溶剂辅助分离蒽醌：在蒸馏溶剂的存在下，将含有蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物进行蒸馏，并收集烷基烷基蒽醌物系，所述蒸馏溶剂为在辅助分离蒽醌的过程中，能够溶解蒽醌的、沸点介于100-340℃的有机溶剂；
125.烷基蒽醌物系蒸馏分离2-烷基蒽醌：通过一步蒸馏或多步蒸馏从烷基蒽醌物系中分离出2-烷基蒽醌。
126.根据本发明，所述含有2-烷基蒽醌的混合物含有沸点低于蒽醌的轻组分、蒽醌和烷基蒽醌物系，所述烷基蒽醌物系含有2-烷基蒽醌。其中，所述沸点低于蒽醌的物质含有氧化反应溶剂和氧化剂以及氧化反应副产物，统称为轻组分。
127.根据本发明，所述第二预分离的方法可以采用本领域常规的分离方法。优选情况下，从进一步提高分离效率以及操作简便的角度考虑，采用常压或减压蒸馏的方法分离含有沸点低于蒽醌的轻组分、蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物中的轻组分。
128.具体来说，步骤(2)中，所述第二预分离的方法包括：将含有沸点低于蒽醌的轻组分、蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物进行蒸馏，得到含有沸点低于蒽醌的轻组分的馏出物以及含有蒽醌和烷基蒽醌物系的塔底产物，蒸馏的条件包括：蒸馏温度为50-390℃，优选为60-340℃，蒸馏压力为0.1-20kpa，优选0.5-15kpa。
129.根据本发明，由于所述烷基蒽氧化产物中还含有氧化催化剂，因此，为了保证后续步骤的分离效果，优选情况下，所述方法还包括在第二预分离之前，先分离氧化催化剂。所述分离氧化催化剂的方法可以采用本领域常规的分离方法，例如沉降、过滤和离心分离中的一种或多种。
130.根据本发明，根据物性分析可知，蒽醌的沸点为377℃，烷基蒽醌产物与蒽醌属同系物，彼此间存在沸点差异，可通过减压蒸馏技术来实现产物分离。但技术难点在于，蒽醌的熔点高达286℃，单独采用减压蒸馏技术来分离高熔点的蒽醌，操作难度大，管路极易发生堵塞问题，严重影响工艺的连续稳定运行。另外，蒽醌极易升华，升华过程难以控制，管路发生堵塞的机会显著增加。因此，单纯采用减压蒸馏技术来实现蒽醌-烷基蒽醌产物的分离是不切实际的。
131.因此，类似蒽和烷基蒽分离的过程，本发明人提出溶剂辅助分离蒽醌和蒸馏分离烷基蒽醌物系的方法。烷基蒽醌由于侧链取代基团的存在，破坏了蒽醌环结构的规整性，使得烷基蒽醌产物熔点明显降低，降低了后续蒸馏分离的难度。为此，本发明的发明人提出先采用溶剂辅助蒸馏技术，将熔点最高且最难实现分离操作的蒽醌分离除去，而后针对高沸点的烷基蒽醌物系，根据沸点差异，采用减压蒸馏技术实现进一步分离。
132.根据本发明的一种具体实施方式，如图5、图6和图8所示，蒸馏溶剂辅助分离蒽醌在蒸馏塔内进行。具体来说，预分离后，将含有蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物引入蒸馏塔，该蒸馏过程可以是间歇式的，也可以是连续式的。蒸馏时，向蒸馏塔引入蒸馏溶剂，蒽醌在蒸馏条件下开始逐渐蒸出，同时引入的蒸馏溶剂进入蒸馏塔后也开始大量气化，并且与蒽醌一同蒸出进入塔顶冷凝器内进行冷凝。在大量的气化和液化的蒸馏溶剂分子氛围下，蒽醌无法经凝华和凝固结晶，而是溶解在蒸馏溶剂中形成溶液并随之一起流动，进而解决了蒽醌易堵塞管路的问题。蒸馏溶剂与蒽醌形成的溶液部分回流进入蒸馏塔重复蒸馏，部分流入塔顶产品罐收集。通过蒸馏溶剂的引入，控制其在塔顶与塔顶冷凝器间循环，同时调控
进料位置、温度和用量，使之溶解蒽醌形成溶液一同顺利采出，即可实现蒽醌的高效分离，又可解决蒽醌蒸馏时的高度易凝的难题。
133.因此，根据本发明，在蒸馏溶剂辅助分离蒽醌过程中，所述蒸馏溶剂为沸点介于200-340℃的有机溶剂，优选选自c
12-c
19
的直链烷烃和/或支链烷烃、卤代烃、芳香烃、醇、酮、酯和醚中的一种或多种；更优选地，所述烷烃为c
12-c
17
的直链烷烃和/或支链烷烃中的一种或多种；更优选地，所述卤代烃选自三氯苯、四氯苯、三溴苯、四溴苯、氯代c
10-c
18
烷和溴代c
10-c
18
烷中的一种或多种；更优选地，所述芳香烃为苯的烷基取代物，取代烷基的总碳数为4-12；进一步优选为丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、三乙基苯、四乙基苯、二丙基苯、三丙基苯、二丁基苯和二戊基苯中的一种或多种；更优选地，所述芳烃烷为苯的取代物，进一步优选为二苯甲烷及其烷基取代物和二苯乙烷及其烷基取代物中的一种或多种；更优选为二苯甲烷、甲基二苯甲烷和1,2-二苯乙烷的一种或多种；更优选地，所述芳烃烷为萘和/或萘的烷基取代物，萘的取代烷基总碳数为1-4；进一步优选为萘、甲基萘、二甲基萘、乙基萘、二乙基萘、丙基萘、甲基乙基萘和丁基萘中的一种或多种；更优选地，所述醇选自苯甲醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的一种或多种；更优选地，所述酮选自1,1,3-三甲基环己烯酮、n-甲基吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的一种或多种；更优选地，所述酯选自二甲酸酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯和磷酸三辛酯中的一种或多种；更优选地，所述醚选自乙二醇单苯醚、二乙二醇单丁醚、二苯醚和环丁砜中的一种或多种。
134.根据本发明，蒸馏溶剂辅助分离蒽醌的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.5-40kpa，塔底温度为230-430℃，理论板数为12-55，塔顶回流比为0.1-4；优选地，蒸馏塔顶压力为1-20kpa，塔底温度为260-380℃，理论板数16-50，塔顶回流比为0.2-1。所述蒸馏溶剂的用量可以根据进行蒸馏的含有蒽醌和烷基蒽醌物系的混合物中蒽醌的含量进行选择，以能够实现充分分离蒽醌以提高烷基蒽醌物系纯度为准。优选地，蒸馏溶剂与蒽醌的质量比为0.1:1-30:1。在确保能够获得令人满意的烷基蒽醌物系的纯度的条件下，从进一步降低本发明的方法的成本的角度出发，蒸馏溶剂与蒽醌的质量比为1:1-15:1。
135.根据本发明，在蒸馏溶剂辅助分离蒽醌过程中，塔顶收集的产品为蒸馏溶剂和蒽醌的混合物，需要将两者全部或部分的分离。优选情况下，所述蒸馏溶剂辅助分离蒽醌的步骤中还可以包括：收集含有蒽醌和蒸馏溶剂的混合物，并将蒽醌和蒸馏溶剂分离，回收得到蒽醌，并可以将蒸馏溶剂重复再利用。从蒸馏溶剂和蒽醌的混合物中分离蒽醌和蒸馏溶剂可以依据溶解度的差异，采用包括萃取和结晶的方法；也可以依据沸点的差异，采用蒸馏的方法。
136.根据本发明，优选采用蒸馏的方法分离蒸馏溶剂和蒽醌。所述蒸馏可以采用本领域公知的各种蒸馏设备，例如：筛板塔或者填料塔，更优选填料塔。具体来说，将含有蒽醌和蒸馏溶剂的混合物进行蒸馏，蒸馏条件包括：塔顶压力为1-100kpa，塔底温度为160-390℃，理论板数为6-40，塔顶回流比为0.1-3；进一步优选，塔顶压力为20-60kpa，塔底温度为200-350℃，理论板数为8-30，塔顶回流比为0.2-2。
137.根据本发明，含有2-烷基蒽醌的烷基蒽醌物系的沸点均高于蒽醌的沸点，因此，需要采用蒸馏技术进一步实现烷基蒽醌物系中2-烷基蒽醌产物分离的目的。因此，可以通过一步或多步蒸馏从含有2-烷基蒽醌的烷基蒽醌物系中分离2-烷基蒽醌。
138.根据本发明，当含有2-烷基蒽醌的烷基蒽醌物系为两种物质的混合物，或者为三种物质以上的混合物，而2-烷基蒽醌的沸点为最低或最高；则进行一步蒸馏分离2-烷基蒽醌。
139.根据本发明，当含有2-烷基蒽醌的烷基蒽醌物系为三种物质以上的混合物，而2-烷基蒽醌的沸点处于混合物中沸点最高的物质和沸点最低的物质之间；则进行多步蒸馏。
140.根据本发明的一种具体实施方式，所述多步蒸馏的方法包括：
141.方式c：
142.如图5所示，将含有2-烷基蒽醌的烷基蒽醌物系的料液进行第五蒸馏，分离得到含有轻组分cj1-蒽醌的馏出物，以及含有重组分cj2-蒽醌的塔底产物；将含有轻组分cj1-蒽醌的馏出物进行第六蒸馏，得到含有轻组分cj3-蒽醌的馏出物，以及含有最终产品ci-蒽醌的塔底产物；
143.其中，轻组分cj1-蒽醌为烷基侧链总碳数j1为0＜j1＜i+1的整数的烷基蒽醌产物，重组分cj2-蒽醌为烷基侧链总碳数j2为i＜j2＜41的整数的烷基蒽醌产物，轻组分cj3-蒽醌为烷基侧链总碳数j3为0＜j3＜i的整数的烷基蒽醌产物。
144.根据本发明，方式c中，第五减压蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-390℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8；更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为210-370℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7；进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为260-350℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-3。在此操作条件下，塔底产物主要是cj2-蒽醌(烷基侧链总碳数j2为i＜j2＜41的整数)，塔顶馏出物主要为cj1-蒽醌(烷基侧链总碳数j1为0＜j1＜i+1的整数)。
145.根据本发明，方式c中，第六减压蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-360℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8；更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为200-340℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7；进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为220-335℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-5。在此操作条件下，塔底产物为中间产品ci-蒽醌(2-烷基蒽醌，烷基侧链总碳数为2-6)，塔顶馏出物主要为cj3-蒽醌(烷基侧链总碳数j3为0＜j3＜i的整数)。
146.例如，如图5所示，烷基蒽醌物系为c2-蒽醌至c20-蒽醌的连续同系物混合物，而c5-蒽醌是分离的目标产物。经过第五蒸馏，塔顶得到轻组分包括c2-蒽醌至c5-蒽醌，而塔底得到的重组分包括c6-蒽醌至c20-蒽醌。将c2-蒽醌至c5-蒽醌的混合物经第六蒸馏，塔顶得到的轻组分包括c2-蒽醌至c4-蒽醌的混合物，而塔底得到目标产物c5-蒽醌。或者，
147.方式d：
148.如图6所示，将含有2-烷基蒽醌的烷基蒽醌物系的料液进行第七蒸馏，得到含有轻组分cm1-蒽醌的馏出物，以及含有重组分cm2-蒽醌的塔底产物；将含有重组分cm2-蒽醌的塔底产物进行第八蒸馏，得到含有最终产品ci-蒽醌的馏出物，以及含有重组分cm3-蒽醌的塔底产物；
149.其中，轻组分cm1-蒽醌为烷基侧链总碳数m1为0＜m1＜i的整数的烷基蒽醌产物，重组分cm2-蒽醌为烷基侧链总碳数m2为i-1＜m2＜41的整数的烷基蒽醌产物，cm3-蒽醌为烷基侧链总碳数m3为i＜m3＜41的整数的烷基蒽醌产物；
150.其中，最终产品ci-蒽醌中，i表示烷基侧链总碳数，i＝2-6的整数。
151.根据本发明，方式d中，第七减压蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-390℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8；更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为210-370℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7；进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为260-350℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-3。
152.根据本发明，方式d中，第八减压蒸馏的条件包括：蒸馏塔顶压力为0.01-20kpa，塔底温度为180-360℃，理论板数为20-90，塔顶回流比为0.5-8；更优选，塔顶压力为0.1-10kpa，塔底温度为200-340℃，理论板数为30-75，塔顶回流比为1-7；进一步优选地，蒸馏塔顶压力为0.5-2kpa，塔底温度为220-335℃，理论板数为40-75，塔顶回流比为1-5。
153.例如，如图6所示，烷基蒽醌物系为c2-蒽醌至c20-蒽醌的连续同系物混合物，而c5-蒽醌是分离的目标产物。经过第七蒸馏，塔顶得到轻组分包括c2-蒽醌至c4-蒽醌，而塔底得到的重组分包括c5-蒽醌至c20-蒽醌。将c5-蒽醌至c20-蒽醌的混合物经第八蒸馏，塔顶得到目标产物c5-蒽醌，塔底得到的重组分包括c6-蒽醌至c20-蒽醌。
154.根据本发明，多步减压蒸馏中的每一减压蒸馏的具体操作条件均可以根据每一减压蒸馏过程中塔顶馏出物与塔底产物的不同馏程范围在其操作温度和压力范围内进行适当选择。
155.根据本发明，多步减压蒸馏可以采用本领域公知的各种减压蒸馏设备，例如：筛板塔或者填料塔，更优选填料塔。
156.根据本发明，蒸馏分离获得2-烷基蒽醌，如仍含有其他杂质，可进一步通过其他常规分离方法或组合分离方法进行提纯，包括吸附、萃取和结晶。
157.以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
158.物质组成数据采用色谱分析的方法获得。
159.(一)在蒽的烷基化反应中，采用各物质的色谱峰面积百分比来表示该物质的质量分数x，再结合摩尔质量，计算各物质的基于摩尔量的分数w(摩尔％)。用an表示蒽，ci-an表示烷基总碳数为i的烷基蒽。
160.蒽转化率x1(摩尔％)计算如式1所示：
[0161][0162]
2-烷基蒽选择性(摩尔％)如式2所示：
[0163][0164]
(二)在蒽-烷基蒽混合物分离过程中，某物质的纯度b为该物质的质量分数，分离出的蒽的纯度为b1，分离出的2-烷基蒽的纯度为b2，均基于色谱分析数据得出。蒽的分离收率定义为y1，2-烷基蒽的分离收率定义为y2。
[0165]
(三)在烷基蒽的氧化反应过程中，定义ci-an转化率为x2(摩尔％)，基于摩尔量计算的产物选择性为s(摩尔％)。采用各物质的色谱峰面积百分比来表示其质量分数，再结合摩尔质量，计算各物质的基于摩尔量的分数w，(摩尔％)。
[0166]
采用ci-an表示2-烷基蒽、ci-ao表示2-烷基蒽醌、ci-x表示副产物。
[0167]
2-烷基蒽的转化率(摩尔％)如式3所示：
[0168][0169]
2-烷基蒽醌的选择性(摩尔％)如式4所示：
[0170][0171]
2-烷基蒽醌的氧化反应收率如式5所示：
[0172]yci-ao
＝x2×sci-ao
ꢀꢀꢀ
(5)
[0173]
如果是烷基蒽混合物不经分离直接进行氧化。那么式(3)-(5)中的原料ci-an表示所有带蒽环结构的物质的总和，ci-ao表示所有带蒽醌环结构的物质的总和。
[0174]
实施例1-14用于说明2-烷基蒽的制备方法。
[0175]
实施例15-27用于说明2-烷基蒽醌的制备方法。
[0176]
实施例1
[0177]
(一)烷基化反应
[0178]
蒽与2-甲基-2-丁烯烷基化反应，均三甲苯为溶剂，甲磺酸为催化剂。在搅拌釜中加入蒽173g、均三甲苯800ml、甲磺酸27g。密封后，在转速为1000转/分下升温至120℃，压力为0.2mpa。温度达到要求后，向釜内加入戊烯97g，进料时长为6h。当烯烃进料完毕后，维持反应条件不变继续反应6h，而后终止反应。同样条件反应多批次，沉降分离催化剂后，统一收集反应产物作为烷基蒽分离的原料。目标产品为2-戊基蒽，其中戊基结构包括多种异构体，但以叔戊基为主。
[0179]
(二)分离
[0180]
在压力为3kpa(绝对压力)、温度为60-150℃条件下，将沸点低于蒽的物质通过蒸馏去除后(下同)，将蒽和烷基蒽的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)溶剂辅助分离蒽：蒸馏溶剂为1,2,4-三氯苯，塔顶压力为3kpa、塔底温度为270℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.25、蒸馏溶剂与蒽的质量比为3:1。2)烷基蒽混合物的减压蒸馏：将烷基蒽混合物送入减压蒸馏系统进行第三减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为287℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第四减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为310℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-戊基蒽用于氧化制备2-戊基蒽醌。
[0181]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0182]
实施例2
[0183]
步骤(一)同实施例1。
[0184]
步骤(二)同实施例1，不同的是，蒸馏溶剂为1,2,3,4-四氯苯。
[0185]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0186]
对比例1
[0187]
步骤(一)同实施例2。
[0188]
步骤(二)分离
[0189]
将沸点低于蒽的物质通过常压蒸馏去除后，将蒽和烷基蒽的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)分离蒽的蒸馏条件：塔顶压力为3kpa、塔底温度为270℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.25。2)烷基蒽混合物的减压蒸馏：将烷基蒽混合物送入减压蒸馏系统进行第三减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为287℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第四减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为310℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-戊基蒽用于氧化制备2-戊基蒽醌。
[0190]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0191]
实施例3
[0192]
步骤(一)同实施例1。
[0193]
步骤(二)同实施例1，不同的是，蒸馏溶剂为2,7-二甲基萘。
[0194]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0195]
实施例4
[0196]
步骤(一)同实施例2。
[0197]
步骤(二)同实施例2，不同的是，蒸馏溶剂与蒽的质量比为1:1。。
[0198]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0199]
实施例5
[0200]
步骤(一)同实施例2。
[0201]
步骤(二)同实施例2，不同的是，蒸馏溶剂与蒽的质量比为15:1。
[0202]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0203]
实施例6
[0204]
步骤(一)同实施例2。
[0205]
步骤(二)同实施例2，不同的是，溶剂辅助分离蒽的蒸馏条件：塔顶压力为3kpa、塔底温度为262℃、理论板数为50、塔顶回流比为0.25、蒸馏溶剂与蒽的质量比为3:1。
[0206]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0207]
实施例7
[0208]
步骤(一)同实施例2。
[0209]
步骤(二)同实施例2，不同的是，溶剂辅助分离蒽的蒸馏条件：塔顶压力为8kpa、塔底温度为295℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.25、蒸馏溶剂与蒽的质量比为3:1。
[0210]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表1所示。
[0211]
实施例8
[0212]
步骤(一)同实施例2。
[0213]
步骤(二)同实施例2，不同的是，第三减压蒸馏的条件：塔顶压力为1kpa，塔底温度为278℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。
[0214]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表2所示。
[0215]
实施例9
[0216]
步骤(一)同实施例2。
[0217]
步骤(二)同实施例2，不同的是，第四减压蒸馏的条件：塔顶压力为1kpa，塔底温度为303℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。
[0218]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表2所示。
[0219]
实施例10
[0220]
步骤(一)同实施例2。
[0221]
步骤(二)同实施例2，不同的是，第三减压蒸馏的条件：塔顶压力为3kpa，塔底温度为310℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。第四减压蒸馏的条件：塔顶压力为3kpa，塔底温度为322℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。
[0222]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表2所示。
[0223]
实施例11
[0224]
(一)烷基化反应
[0225]
蒽与异丁烯烷基化反应，均三甲苯为溶剂，甲磺酸为催化剂。在搅拌釜中加入蒽173g、均三甲苯800ml、甲磺酸22g。密封后，在转速为1000转/分下升温至120℃，压力为0.5mpa。温度达到要求后，向釜内加入丁烯27g，进料时长为6h。当烯烃进料完毕后，维持反应条件不变继续反应6h，而后终止反应。同样条件反应多批次，沉降分离催化剂后，统一收集反应产物作为烷基蒽分离的原料。目标产品为2-丁基蒽，其中丁基结构包括多种异构体，但以叔丁基为主。
[0226]
(二)分离
[0227]
将沸点低于蒽的物质通过减压蒸馏去除后，将蒽和烷基蒽的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)溶剂辅助分离蒽：蒸馏溶剂为1,2,3,4-四氯苯，塔顶压力为3kpa、塔底温度为245℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.25、蒸馏溶剂与蒽的质量比为3:1。2)烷基蒽混合物的减压蒸馏：将烷基蒽混合物送入减压蒸馏系统进行第三减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为260℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第四减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为278℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-丁基蒽用于氧化制备2-丁基蒽醌。
[0228]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-丁基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-丁基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-丁基蒽分离收率y2如表2所示。
[0229]
实施例12
[0230]
(一)烷基化反应
[0231]
蒽与2-甲基-2-戊烯烷基化反应，均三甲苯为溶剂，甲磺酸为催化剂。在搅拌釜中加入蒽173g、均三甲苯800ml、甲磺酸27g。密封后，在转速为1000转/分下升温至120℃，压力为0.2mpa。温度达到要求后，向釜内加入己烯408g，进料时长为6h。当烯烃进料完毕后，维持反应条件不变继续反应6h，而后终止反应。同样条件反应多批次，沉降分离催化剂后，统一
收集反应产物作为烷基蒽分离的原料。目标产品为2-己基蒽，其中己基结构包括多种异构体，但以1,1-二甲基丁基和1,1-二甲基-2-甲基丙基为主。
[0232]
(二)分离
[0233]
将沸点低于蒽的物质通过减压蒸馏去除后，将蒽和烷基蒽的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)溶剂辅助分离蒽：蒸馏溶剂为1,2,3,4-四氯苯，塔顶压力为3kpa、塔底温度为285℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.25、蒸馏溶剂与蒽的质量比为3:1。2)烷基蒽混合物的减压蒸馏：将烷基蒽混合物送入减压蒸馏系统进行第一减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为315℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第二减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为245℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-己基蒽用于氧化制备2-己基蒽醌。
[0234]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-己基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-己基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-己基蒽分离收率y2如表2所示。
[0235]
实施例13
[0236]
(一)烷基化反应
[0237]
蒽与2-甲基-2-丁烯烷基化反应，均三甲苯为溶剂，对甲基苯磺酸为催化剂。在搅拌釜中加入蒽77g、均三甲苯800ml、对甲基苯磺酸8g。密封后，在转速为1000转/分下升温至100℃，压力为0mpa。温度达到要求后，向釜内加入戊烯30g，进料时长为6h。当烯烃进料完毕后，维持反应条件不变继续反应6h，而后终止反应。同样条件反应多批次，沉降分离催化剂后，统一收集反应产物作为烷基蒽分离的原料。目标产品为2-戊基蒽，其中戊基结构包括多种异构体，但以叔戊基为主。
[0238]
(二)分离
[0239]
将沸点低于蒽的物质通过减压蒸馏去除后，将蒽和烷基蒽的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)溶剂辅助分离蒽：蒸馏溶剂为1,2,3,4-四氯苯，塔顶压力为3kpa、塔底温度为240℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.3、蒸馏溶剂与蒽的质量比为10:1。2)烷基蒽混合物的减压蒸馏：将烷基蒽混合物送入减压蒸馏系统进行第三减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为270℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第四减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为290℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-戊基蒽用于氧化制备2-戊基蒽醌。
[0240]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表2所示。
[0241]
实施例14
[0242]
(一)烷基化反应
[0243]
蒽与2-甲基-2-丁烯烷基化反应，均三甲苯为溶剂，对甲基苯磺酸为催化剂。在搅拌釜中加入蒽297g、均三甲苯800ml、对甲基苯磺酸174g。密封后，在转速为1000转/分下升温至140℃，压力为0.5mpa。温度达到要求后，向釜内加入戊烯292g，进料时长为6h。当烯烃进料完毕后，维持反应条件不变继续反应6h，而后终止反应。同样条件反应多批次，沉降分离催化剂后，统一收集反应产物作为烷基蒽分离的原料。目标产品为2-戊基蒽，其中戊基结构包括多种异构体，但以叔戊基为主。
[0244]
(二)分离
[0245]
将沸点低于蒽的物质通过减压蒸馏去除后，将蒽和烷基蒽的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)溶剂辅助分离蒽：蒸馏溶剂为1,2,3,4-四氯苯，塔顶压力为3kpa、塔底温度为276℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.3、蒸馏溶剂与蒽的质量比为10:1。2)烷基蒽混合物的减压蒸馏：将烷基蒽混合物送入减压蒸馏系统进行第三减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为295℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第四减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为315℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-戊基蒽用于氧化制备2-戊基蒽醌。
[0246]
步骤(一)中蒽的转化率x1、2-戊基蒽的选择性s
ci-an
；步骤(二)中分离得到的蒽纯度b1、中间产品2-戊基蒽纯度b2、蒽的分离收率y1和2-戊基蒽分离收率y2如表2所示。
[0247]
表1
[0248][0249]
表2
[0250][0251]
实施例15
[0252]
步骤(一)同实施例2。
[0253]
步骤(二)同实施例2。
[0254]
步骤(三)氧化。
[0255]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂铬酸钾352g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为98.4摩尔％。
[0256]
实施例16
[0257]
步骤(一)同实施例2。
[0258]
步骤(二)同实施例2。
[0259]
步骤(三)氧化。
[0260]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂六水硝酸镧314g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为98.51摩尔％。
[0261]
对比例2
[0262]
步骤(一)同实施例2。
[0263]
步骤(二)同实施例2。
[0264]
步骤(三)氧化。
[0265]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、甲醇2370g、36％盐酸307g。反应在常压65℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水342g(过氧化氢含量为30重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为97.06摩尔％。
[0266]
虽然烷基蒽醌的反应收率较高，但氧化过程产生的副产物烷基蒽的氯代物难以分离，导致蒽醌产品的氯含量高达4000mg/kg。催化剂盐酸腐蚀性强，对设备材质要求高，且难以回收，反应后产生的含氯废水处理困难。
[0267]
实施例17
[0268]
步骤(一)同实施例2。
[0269]
步骤(二)同实施例2。
[0270]
步骤(三)氧化。
[0271]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂无水钼酸钠249g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为97.66摩尔％。
[0272]
实施例18
[0273]
步骤(一)同实施例2。
[0274]
步骤(二)同实施例2。
[0275]
步骤(三)氧化。
[0276]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n,n-二甲基甲酰胺2370g、催化剂六水硝酸镧52g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水206g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为35.7摩尔％。
[0277]
实施例19
[0278]
步骤(一)同实施例2。
[0279]
步骤(二)同实施例2。
[0280]
步骤(三)氧化。
[0281]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入
2-戊基蒽150g、n,n-二甲基甲酰胺2370g、催化剂六水硝酸镧157g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水617g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为50.45摩尔％。
[0282]
实施例20
[0283]
步骤(一)同实施例2。
[0284]
步骤(二)同实施例2。
[0285]
步骤(三)氧化。
[0286]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂六水硝酸镧1570g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为70.98摩尔％。
[0287]
实施例21
[0288]
步骤(一)同实施例2。
[0289]
步骤(二)同实施例2。
[0290]
步骤(三)氧化。
[0291]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂六水硝酸镧262g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为92.6摩尔％。
[0292]
实施例22
[0293]
步骤(一)同实施例2。
[0294]
步骤(二)同实施例2。
[0295]
步骤(三)氧化。
[0296]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂六水硝酸镧314g。反应在常压65℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为67.84摩尔％。
[0297]
实施例23
[0298]
步骤(一)同实施例2。
[0299]
步骤(二)同实施例2。
[0300]
步骤(三)氧化。
[0301]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽593g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂六水硝酸镧1240g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水4874g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为64.07摩尔％。
[0302]
实施例24
[0303]
步骤(一)同实施例2。
[0304]
步骤(二)同实施例2。
[0305]
步骤(三)氧化。
[0306]
采用实施例2条件下获得的2-戊基蒽作为原料制备2-戊基蒽醌。向反应釜内加入2-戊基蒽150g、n-甲基吡咯烷酮2370g、催化剂六水硝酸镧314g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水2057g(过氧化氢含量为30重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-戊基蒽醌的氧化反应收率为93.8摩尔％。
[0307]
实施例25
[0308]
步骤(一)同实施例11。
[0309]
步骤(二)同实施例11。
[0310]
步骤(三)氧化。
[0311]
采用实施例11条件下获得的2-丁基蒽作为原料制备2-丁基蒽醌。向反应釜内加入2-丁基蒽142g、n-甲基吡咯烷酮2225g、催化剂六水硝酸镧314g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为3h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-丁基蒽醌的氧化反应收率为58.84摩尔％。
[0312]
实施例26
[0313]
步骤(一)同实施例12。
[0314]
步骤(二)同实施例12。
[0315]
步骤(三)氧化。
[0316]
采用实施例12条件下获得的2-己基蒽作为原料制备2-己基蒽醌。向反应釜内加入2-己基蒽159g、n-甲基吡咯烷酮2491g、催化剂氧化铁145g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1234g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。2-丁基蒽醌的氧化反应收率为25.8摩尔％。
[0317]
实施例27
[0318]
步骤(一)同实施例2。反应结束后，分出催化剂和沸点小于蒽的物质，再将蒽与烷基蒽的混合物一起送入步骤(二)进行氧化反应。
[0319]
步骤(二)氧化
[0320]
向反应釜内加入蒽和烷基蒽混合物222g、n-甲基吡咯烷酮3476g、催化剂六水硝酸镧504g。反应在常压100℃下进行，通过蠕动泵向釜内加入双氧水1980g(过氧化氢含量为50重量％)，进料总时长为8h。进料结束后，维持条件不变继续反应2h。蒽醌和烷基蒽醌的氧化反应总收率为97.82摩尔％。
[0321]
步骤(三)分离。
[0322]
沉降分离氧化催化剂和减压蒸馏除去沸点低于蒽醌的物质后，将蒽醌和烷基蒽醌的混合物送入蒸馏塔进行连续蒸馏，物料流量为10g/min。1)溶剂辅助分离蒽醌：蒸馏溶剂为2,7-二甲基萘，塔顶压力为3kpa、塔底温度为298℃、理论板数为40、塔顶回流比为0.25、蒸馏溶剂与蒽醌的质量比为3:1。2)烷基蒽醌混合物的减压蒸馏：将烷基蒽醌混合物送入减压蒸馏系统进行第三减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为318℃，理论板数为65，塔顶回流比为3。将塔底馏出物进行第四减压蒸馏，塔顶压力为1kpa，塔底温度为330℃，理论板数为75，塔顶回流比为3。收集塔顶产品2-戊基蒽醌。蒽醌的纯度为97.6重量％、分离收率为92.02重量％；2-戊基蒽醌纯度为94.77重量％、分离收率为89.55重量％。
[0323]
通过实施例的结果可以看出，本发明提供的2-烷基蒽醌的制备方法，在处理蒽和烷基蒽分离问题时，同现有分离技术相比，通过引入特定蒸馏溶剂，匹配特殊蒸馏工艺，实
现溶剂溶解蒽并携带蒽一同流动分离，彻底解决了蒽分离过程中的易堵难题，提高了蒽的纯度和收率；针对烷基蒽混合物系高沸点高熔点、高温生焦的问题，开发的特殊减压蒸馏工艺，可显著提高中间产品2-丁基蒽、2-戊基蒽和2-己基蒽的纯度和分离收率，最终经氧化得到的2-烷基蒽醌的总收率亦会得到提高。
[0324]
本发明提供的2-烷基蒽氧化制备2-烷基蒽醌的方法，与现有技术相比，不存在腐蚀性，无氯化物和含氯废水产生，催化剂易于回收，体系简单、工艺过程清洁高效。
[0325]
因此，本发明提供的方法为2-烷基蒽醌的绿色化制备开辟了新的方向。
[0326]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。