052](一)IR紅外光譜測試:
[0053]用壓片法在4000CHT1?400CHT1范圍內(nèi)測定環(huán)己甲酸的紅外光譜，如圖1所示，在3440CHT1的吸收峰為羧酸分子間-O-H的伸縮振動，2936cm ―1與2858cm ―1處的吸收峰為亞甲基的伸縮與彎曲振動，1701CHT1存在-COOH中的C = O鍵強(qiáng)吸收峰，1316CHT1與1259CHT1處的吸收峰為C-O的伸縮峰，954CHT1處的吸收峰為O-H面外彎曲振動。
[0054]( 二)核磁共振(NMR)表征:
[0055]利用本發(fā)明方法制備出的環(huán)己甲酸，經(jīng)過NMR可知:有12個氫的存在；分別為羧基上的游離氫一個，環(huán)上氫11個。
[0056](三)熔點(diǎn)測試:
[0057]通過熔點(diǎn)測試，本發(fā)明方法制備得到的環(huán)己甲酸的熔點(diǎn)在29_31°C。
[0058]實(shí)施例1
[0059]按質(zhì)量比為7:1分別稱取苯甲酸和催化劑；
[0060]將稱取的苯甲酸置于加熱容器中進(jìn)行加熱溶解，加熱溫度控制在100°C條件下，得到熱溶后的苯甲酸；
[0061]取氫化反應(yīng)釜，將熱溶后的苯甲酸連同稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)；對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱至室溫后給氫化反應(yīng)釜內(nèi)通入氮?dú)?；繼續(xù)對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，待氫化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度達(dá)到150°C，壓強(qiáng)為IMPa，且氫化反應(yīng)釜內(nèi)的壓強(qiáng)穩(wěn)定在IMPa不變、不吸氫時，對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行降溫處理，將氫化反應(yīng)釜降溫至70°C，打開氫化反應(yīng)釜，得到反應(yīng)物；將得到的反應(yīng)物進(jìn)行過濾，得到環(huán)己甲酸粗品；
[0062]將環(huán)己甲酸粗品投入精餾塔內(nèi)，經(jīng)冷凝器冷凝后，輸送至回流裝置的精餾釜中，經(jīng)升溫至160°C后開啟真空泵，在這一過程中控制精餾塔塔頂壓強(qiáng)為0.95MPa，回流時間為
2.5h，收集110°C餾分，得到環(huán)己甲酸。
[0063]實(shí)施例2
[0064]按質(zhì)量比為8:1分別稱取苯甲酸和催化劑；
[0065]將稱取的苯甲酸置于加熱容器中進(jìn)行加熱溶解，加熱溫度控制在120°C條件下，得到熱溶后的苯甲酸；
[0066]取氫化反應(yīng)釜，將熱溶后的苯甲酸連同稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)；對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱至室溫后給氫化反應(yīng)釜內(nèi)通入氮?dú)?；繼續(xù)對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，待氫化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度達(dá)到160°C，壓強(qiáng)為1.2MPa，且氫化反應(yīng)釜內(nèi)的壓強(qiáng)穩(wěn)定在
1.2MPa不變、不吸氫時，對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行降溫處理，將氫化反應(yīng)釜降溫至75°C，打開氫化反應(yīng)釜，得到反應(yīng)物；將得到的反應(yīng)物進(jìn)行過濾，得到環(huán)己甲酸粗品；
[0067]將環(huán)己甲酸粗品投入精餾塔內(nèi)，經(jīng)冷凝器冷凝后，輸送至回流裝置的精餾釜中，經(jīng)升溫至170°C后開啟真空泵，在這一過程中控制精餾塔塔頂壓強(qiáng)為0.96MPa，回流時間為3h，收集120°C餾分，得到環(huán)己甲酸。
[0068]實(shí)施例3
[0069]按質(zhì)量比為9:1分別稱取苯甲酸和催化劑；
[0070]將稱取的苯甲酸置于加熱容器中進(jìn)行加熱溶解，加熱溫度控制在140°C條件下，得到熱溶后的苯甲酸；
[0071]取氫化反應(yīng)釜，將熱溶后的苯甲酸連同稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)；對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱至室溫后給氫化反應(yīng)釜內(nèi)通入氮?dú)猓焕^續(xù)對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，待氫化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度達(dá)到170°C，壓強(qiáng)為1.5MPa，且氫化反應(yīng)釜內(nèi)的壓強(qiáng)穩(wěn)定在
1.5MPa不變、不吸氫時，對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行降溫處理，將氫化反應(yīng)釜降溫至80°C，打開氫化反應(yīng)釜，得到反應(yīng)物；將得到的反應(yīng)物進(jìn)行過濾，得到環(huán)己甲酸粗品；
[0072]將環(huán)己甲酸粗品投入精餾塔內(nèi)，經(jīng)冷凝器冷凝后，輸送至回流裝置的精餾釜中，經(jīng)升溫至180°C后開啟真空泵，在這一過程中控制精餾塔塔頂壓強(qiáng)為0.98MPa，回流時間為
3.5h，收集140°C餾分，得到環(huán)己甲酸。
[0073]實(shí)施例4
[0074]按質(zhì)量比為7.5:1分別稱取苯甲酸和催化劑；
[0075]將稱取的苯甲酸置于加熱容器中進(jìn)行加熱溶解，加熱溫度控制在105°C條件下，得到熱溶后的苯甲酸；
[0076]取氫化反應(yīng)釜，將熱溶后的苯甲酸連同稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)；對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱至室溫后給氫化反應(yīng)釜內(nèi)通入氮?dú)猓焕^續(xù)對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，待氫化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度達(dá)到155°C，壓強(qiáng)為1.1MPa，且氫化反應(yīng)釜內(nèi)的壓強(qiáng)穩(wěn)定在IMPa不變、不吸氫時，對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行降溫處理，將氫化反應(yīng)釜降溫至70°C，打開氫化反應(yīng)釜，得到反應(yīng)物；將得到的反應(yīng)物進(jìn)行過濾，得到環(huán)己甲酸粗品；
[0077]將環(huán)己甲酸粗品投入精餾塔內(nèi)，經(jīng)冷凝器冷凝后，輸送至回流裝置的精餾釜中，經(jīng)升溫至165°C后開啟真空泵，在這一過程中控制精餾塔塔頂壓強(qiáng)為0.095MPa，回流時間為
2.5h，收集115°C餾分，得到環(huán)己甲酸
[0078]本發(fā)明基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法中無需溶劑，采取減壓蒸餾，完全可以滿足生產(chǎn)需要生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，且反應(yīng)收率高，原料利用率高，因此成本低；生產(chǎn)中使用高性能的復(fù)合催化劑，選擇性高，副產(chǎn)物少，分離成本低，產(chǎn)品純度高；生產(chǎn)中使用高性能的復(fù)合催化劑，選擇性高，副產(chǎn)物少，分離成本低，產(chǎn)品純度高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟1、分別稱取苯甲酸和催化劑； 步驟2、將步驟I中稱取的苯甲酸置于加熱容器中進(jìn)行加熱溶解，加熱溶解過程中將溫度控制在100°C?140°C，得到熱溶后的苯甲酸； 步驟3、取氫化反應(yīng)釜，將步驟2中得到的熱溶后的苯甲酸連同步驟I中稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)，并用氮?dú)庵脫Q三次，經(jīng)反應(yīng)后得到反應(yīng)物，將反應(yīng)物過濾得到環(huán)己甲酸粗品； 步驟4、將經(jīng)步驟3得到的環(huán)己甲酸粗品送至精餾塔內(nèi)處理，得到環(huán)己甲酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，其特征在于，所述步驟I中苯甲酸和催化劑的質(zhì)量比為7?9:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，其特征在于，所述催化劑為Pd/c催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，其特征在于，所述步驟3具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟3.1、取氫化反應(yīng)釜，將步驟2中得到的熱溶后的苯甲酸連同步驟I中稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)； 步驟3.2、經(jīng)步驟3.1，將氮?dú)馔ㄈ霘浠磻?yīng)釜內(nèi)置換氫化反應(yīng)釜內(nèi)的空氣，待氫化反應(yīng)釜內(nèi)的苯甲酸與催化劑反應(yīng)后，得到反應(yīng)物，將得到的反應(yīng)物進(jìn)行過濾，得到環(huán)己甲酸粗品O
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，其特征在于，所述步驟3.2具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟3.2.1、對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱至室溫后，用氮?dú)庵脫Q氫化反應(yīng)釜內(nèi)的空氣三次； 步驟3.2.2、經(jīng)步驟3.2.1置換掉氫化反應(yīng)釜內(nèi)的空氣后，繼續(xù)對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，待氫化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度達(dá)到150°C?170°C，壓強(qiáng)為IMPa?1.5MPa，且氫化反應(yīng)釜內(nèi)的壓強(qiáng)穩(wěn)定在IMPa?1.5MPa不變時，對氫化反應(yīng)釜進(jìn)行降溫處理； 步驟3.2.3、經(jīng)步驟3.2.2，待氫化反應(yīng)釜降溫至70°C?80°C，打開氫化反應(yīng)釜，得到反應(yīng)物； 步驟3.2.4、將經(jīng)步驟3.2.2的到的反應(yīng)物進(jìn)行過濾，得到環(huán)己甲酸粗品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，其特征在于，所述步驟4具體按照以下方法實(shí)施: 步驟4.1、將經(jīng)步驟3得到的環(huán)己甲酸粗品投入精餾塔內(nèi)； 步驟4.2、環(huán)己甲酸粗品在精餾塔內(nèi)經(jīng)冷凝器冷凝后，輸送精餾釜中回流，待加熱升溫至160°C?180°C后開啟真空泵，控制精餾塔塔頂壓強(qiáng)為0.095MPa?0.98MPa，回流時間控制為2.5h?3.5h，收集110°C?140°C餾分，得到無色透明液體，該無色透明液體為環(huán)己甲酸。
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1、分別稱取苯甲酸和催化劑；步驟2、將步驟1中稱取的苯甲酸置于加熱容器中進(jìn)行加熱溶解，加熱溶解過程中將溫度控制在100℃～140℃，得到熱溶后的苯甲酸；步驟3、取氫化反應(yīng)釜，將步驟2中得到的熱溶后的苯甲酸連同步驟1中稱取的催化劑一起加入到氫化反應(yīng)釜內(nèi)，并用氮?dú)庵脫Q三次，經(jīng)反應(yīng)后得到反應(yīng)物，將反應(yīng)物過濾得到環(huán)己甲酸粗品；步驟4、將經(jīng)步驟3得到的環(huán)己甲酸粗品送至精餾塔內(nèi)處理，得到環(huán)己甲酸。本發(fā)明基于苯甲酸無水無溶劑制備環(huán)己甲酸的方法，采用苯甲酸無水無溶劑一步加氫法制備得到了高純度的環(huán)己甲酸。
【IPC分類】C07C61-08, C07C51-36
【公開號】CN104844449
【申請?zhí)枴緾N201510018269
【發(fā)明人】薛凝, 劉新紀(jì), 杜燕萍, 劉斌, 丁濤, 王志剛, 胡新煜
【申請人】西安工程大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年1月14日