本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域,具體涉及一種喹啉酸的制備方法。
技術(shù)背景
喹啉酸是一種重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥及壓敏色素中間體。它可以用于合成含吡啶或喹啉環(huán)的咪唑啉酮類除草劑。也可以用于合成抗生素。喹啉酸的合成方法較多,根據(jù)起始原料的不同,可以分為以下兩種方法:8-羥基喹啉氧化法和喹啉氧化法。由于8-羥基喹啉價格昂貴,目前大多采用喹啉氧化法,根據(jù)氧化劑的不同,喹啉氧化法又可以分為四種方法:(1)高錳酸鉀氧化法;(2)雙氧水氧化法;(3)雙氧水-次氯酸鈉聯(lián)合氧化法;(4)氯酸鈉氧化法。高錳酸鉀氧化法反應(yīng)劇烈,選擇性低,產(chǎn)物復(fù)雜難以分離純化。雙氧水氧化法和雙氧水——次氯酸鈉聯(lián)合氧化法均需要大量50%以上的雙氧水,反應(yīng)時間長。設(shè)備利用率低。氯酸鈉氧化法反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)時間相對較短,選擇性好,合成收率高,但目前傳統(tǒng)使用的催化劑價格昂貴,嚴(yán)重制約到喹啉酸的大量生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對以上問題,本發(fā)明通過在氧化階段添加高錳酸鉀為催化劑,取代傳統(tǒng)的催化劑,提供了一種喹啉酸的制備方法。高錳酸鉀價格便宜,同時催化效果與傳統(tǒng)催化劑相比效果更佳。
為了實現(xiàn)上述目的,所采取的技術(shù)方案:一種喹啉酸的制備方法,該方法包括以下步驟:
第1步驟:氧化,使用喹啉、氧化銅、硫酸和氯酸鈉氧化生成喹啉酸銅,同時添加高錳酸鉀為催化劑;
第2步驟:堿解,在PH10條件下反應(yīng)1小時過濾氧化銅,活性碳堿性脫色;
第3步驟:酸化,在堿性脫色液加酸中和至PH3,加活性碳酸性脫色,酸性脫色液再加酸析出產(chǎn)品,過濾得白色產(chǎn)品。
進一步地,所使用的喹啉為純度為99%。
進一步地,所使用的中間體為氧化銅,并且可以回收利用。
進一步地,本方法使用活性碳對產(chǎn)品進行吸附脫色,使用可以通過處理反復(fù)使用。
進一步地,酸化后過濾得到產(chǎn)品的濾液可以反復(fù)加酸析出,不造成原料浪費。
有益效果
本發(fā)明的有益效果在于較目前的喹啉酸制備方法,生產(chǎn)過程中使用到的氧化銅及活性碳可以回收利用,同時采取高錳酸鉀代替?zhèn)鹘y(tǒng)的催化劑,降低生產(chǎn)成本,節(jié)約資源。
具體實施方式
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種喹啉酸的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括氧化-堿解-酸化。
實施例1
一、氧化。
將氧化銅和稀硫酸按1:1混合放入反應(yīng)器皿中,加熱到40℃。
等氧化銅全部溶解后,加入喹啉和2%高錳酸鉀,攪拌加熱到97℃。
滴加氯酸鈉溶液,完成后冷卻至30℃。
真空抽濾得到喹啉酸銅濾餅,濾餅使用30℃的水洗滌至濾液呈中性,濾餅干燥后得到藍色喹啉酸銅產(chǎn)品。
二、堿解
將喹啉酸銅產(chǎn)品與堿液攪拌加熱至70℃,調(diào)節(jié)PH為10,反應(yīng)完畢后,降溫至60℃,趁熱真空抽濾,濾餅氧化銅用50℃熱水洗滌后回收使用,濾液為喹啉酸鈉溶液。
三、酸化
將喹啉酸鈉溶液加入到反應(yīng)器中,冷卻至5℃,滴加濃鹽酸,當(dāng)反應(yīng)液PH為3時停止滴加繼續(xù)攪拌,加入活性碳進行脫色。脫色液加酸可以析出喹啉酸,反應(yīng)結(jié)束后,真空抽濾,濾餅喹啉酸用30℃熱水洗滌,干燥后可得到喹啉酸。
濾液中所含的喹啉酸可以再下次生產(chǎn)時繼續(xù)添加酸析出,脫色的活性碳經(jīng)處理后可以繼續(xù)使用。
實施例2
一、氧化。
將氧化銅和稀硫酸按1:1混合放入反應(yīng)器皿中,加熱到45℃。
等氧化銅全部溶解后,加入喹啉和3%高錳酸鉀,攪拌加熱到100℃。
滴加氯酸鈉溶液,完成后冷卻至35℃。
真空抽濾得到喹啉酸銅濾餅,濾餅使用35℃的水洗滌至濾液呈中性,濾餅干燥后得到藍色喹啉酸銅產(chǎn)品。
二、堿解
將喹啉酸銅產(chǎn)品與堿液攪拌加熱至70℃,調(diào)節(jié)PH為10,反應(yīng)完畢后,降溫至60℃,趁熱真空抽濾,濾餅氧化銅用50℃熱水洗滌后回收使用,濾液為喹啉酸鈉溶液。
三、酸化
將喹啉酸鈉溶液加入到反應(yīng)器中,冷卻至0℃,滴加濃鹽酸,當(dāng)反應(yīng)液PH為3時停止滴加繼續(xù)攪拌,加入活性碳進行脫色。脫色液加酸可以析出喹啉酸,反應(yīng)結(jié)束后,真空抽濾,濾餅喹啉酸用35℃熱水洗滌,干燥后可得到喹啉酸。
濾液中所含的喹啉酸可以再下次生產(chǎn)時繼續(xù)添加酸析出,脫色的活性碳經(jīng)處理后可以繼續(xù)使用。
實施例3
一、 氧化。
將氧化銅和稀硫酸按1:1混合放入反應(yīng)器皿中,加熱到50℃。
等氧化銅全部溶解后,加入喹啉和4%高錳酸鉀,攪拌加熱到103℃。
滴加氯酸鈉溶液,完成后冷卻至40℃。
真空抽濾得到喹啉酸銅濾餅,濾餅使用40℃的水洗滌至濾液呈中性,濾餅干燥后得到藍色喹啉酸銅產(chǎn)品。
二、堿解
將喹啉酸銅產(chǎn)品與堿液攪拌加熱至70℃,調(diào)節(jié)PH為10,反應(yīng)完畢后,降溫至60℃,趁熱真空抽濾,濾餅氧化銅用50℃熱水洗滌后回收使用,濾液為喹啉酸鈉溶液。
三、酸化
將喹啉酸鈉溶液加入到反應(yīng)器中,冷卻至0℃,滴加濃鹽酸,當(dāng)反應(yīng)液PH為3時停止滴加繼續(xù)攪拌,加入活性碳進行脫色。脫色液加酸可以析出喹啉酸,反應(yīng)結(jié)束后,真空抽濾,濾餅喹啉酸用40℃熱水洗滌,干燥后可得到喹啉酸。
濾液中所含的喹啉酸可以再下次生產(chǎn)時繼續(xù)添加酸析出,脫色的活性碳經(jīng)處理后可以繼續(xù)使用。
實施例4
本實施例對本發(fā)明的實施例1~3所制備的喹啉酸收成率進行測試。
本實施例的測試結(jié)果如下:
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明做了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。