106-44-5 / 對甲酚的制備方法

對甲酚(P-Cresol)是一種非常重要的有機(jī)合成原料，用途十分廣泛。在塑料工業(yè)中用于制備甲酚—甲醛樹脂和增塑劑，也可用作涂料和浮選劑的原料，制備載熱體二甲苯醚、抗氧添加劑2,6-二叔丁基-4-甲酚(BHT)和各種重要的中間體，廣泛應(yīng)用于染料、香料、農(nóng)藥、醫(yī)藥的合成。對甲酚作為最簡單的一種取代烷基酚，具有一些特殊的性質(zhì)和應(yīng)用性能，因此在國內(nèi)外理論與應(yīng)用研究上一直受到高度重視。對甲酚分子結(jié)構(gòu)中的羥基、苯環(huán)與甲基，可分別進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)，衍生出眾多有價值的化合物。對甲酚下游產(chǎn)品包括合成染料、紫外線吸收劑、人造香料及抗氧劑等。

對甲酚的傳統(tǒng)制備方法

目前，化工行業(yè)合成對甲酚常用的方法有：天然分離法，甲苯磺化堿熔法，苯酚烷基化法，異丙基甲苯法，甲苯直接氧化法等。天然分離法是甲酚的傳統(tǒng)制備方法，對甲酚可從煤焦油中分餾獲得。在煤煉焦和城市煤氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物煤焦油酚中約含有苯酚30%、鄰甲酚10～13%、對甲酚9～12%、間甲酚14～18%、二甲酚13～15%，可回收甲酚的三種異構(gòu)體。甲苯磺化堿熔法是國內(nèi)目前生產(chǎn)對甲酚的主要方法。首先將甲苯磺化得到甲苯磺酸，然后與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)得到甲酚鈉鹽。將鈉鹽加水溶解、硫酸或SO2酸化得到混甲酚，然后再經(jīng)精餾結(jié)晶等過程得到純的對甲酚。該法的優(yōu)點在于技術(shù)己成熟、工藝相對簡單、所以適用于生產(chǎn)對甲酚。苯酚烷基化法用苯酚作為原料，用甲醇作為烷基化劑，甲酚由苯酚和甲醇在溫度為300～400℃和壓力10～30bar的條件下，使用Al2O3為催化劑，進(jìn)行甲基化反應(yīng)制得。

以上幾種方法普遍存在工藝過程復(fù)雜、污染嚴(yán)重、高溫高壓以及對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺點。本文以以甲苯、氯氣、堿液為原料，分別在催化劑M和P作用下，采取兩臺碳化硅微通道反應(yīng)器串聯(lián)一步連續(xù)法合成了對甲酚，實驗過程中考察了氯化反應(yīng)物料配比、氯化溫度；水解反應(yīng)堿液濃度、水解溫度、水解時間對反應(yīng)效果的影響。通過對實驗條件的控制，成功制備了對甲酚。

連續(xù)法合成對甲酚工藝路線

氯化水解法制備對甲酚分為兩步反應(yīng)，第一步為氯化反應(yīng)，制備對氯甲苯，第二步為水解反應(yīng)，制備目標(biāo)產(chǎn)物對甲酚。圖1為對甲酚合成工藝路線，圖2為對甲酚制備工藝流程圖。圖3為碳化硅微反氯化反應(yīng)實驗場景圖。

圖1 對甲酚合成工藝路線