本發(fā)明涉及應(yīng)用煤化工業(yè)酚合成農(nóng)藥生產(chǎn)原料研發(fā)，具體為農(nóng)藥中間體及應(yīng)用煤化工業(yè)酚合成農(nóng)藥中間體的方法。

背景技術(shù)：

1、煤化行業(yè)生成工業(yè)酚的組成是由苯酚和鄰甲酚組成，鄰甲酚含量高于50%的鄰甲餾分經(jīng)常被用來生產(chǎn)價(jià)格較高的精鄰甲酚，所以混酚中苯酚含量一般在50%以上、鄰甲酚含量在50%以下，這樣的混酚價(jià)格比較低，代替苯酚或鄰甲酚生產(chǎn)鄰甲酚、2,6-二甲酚和2,4,6-三甲酚有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2、工業(yè)酚主要是指苯酚含量在80%以上的混酚，使用苯酚含量高的工業(yè)酚與甲醇反應(yīng)生產(chǎn)鄰甲酚、2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚經(jīng)濟(jì)性比較好，這樣工業(yè)酚中的少量鄰甲酚可以得到充分利用和回收。

3、煤化工業(yè)酚在固定床中催化甲基化可以得到鄰甲酚、2,6-二甲酚和2,4,6-三甲酚混合物，由于它們沸點(diǎn)相差在11℃和18℃，所以通過精餾可以得到99.5%精鄰甲酚、99%2,6-二甲酚、99%2,4,6-三甲酚，其中，2,4,6-三甲酚是一種農(nóng)藥中間體，并且由2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚及其混合物催化氨化合成農(nóng)藥中間體2,6-二甲基苯胺、2,4,6-三甲基苯胺。

4、然而由于煤化粗酚精制得到的苯酚中吡啶堿、硫化物含量一般在幾百ppm，這么高含量的含氮含硫化合物會(huì)使催化甲基化反應(yīng)的催化劑中毒，也影響催化劑的再生，所以用傳統(tǒng)煤化工行業(yè)粗酚精餾得到的煤化工業(yè)酚是無法直接生產(chǎn)鄰甲酚、2,6-二甲酚和和2,4,6-三甲酚的。

5、而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)鄰甲酚、2,6-二甲酚均采用石化苯酚固定床或流化床催化甲基化反應(yīng)，主要會(huì)采取控制苯酚和甲醇配比、反應(yīng)溫度、空速等調(diào)節(jié)反應(yīng)生成2,6-二甲酚和鄰甲酚的比例，不生產(chǎn)2,4,6-三甲酚，反應(yīng)完精餾得到99%鄰甲酚、99%2,6-二甲酚，釜?dú)垶楹衅渌追印?,4,6-三甲酚等三甲酚、四甲酚等組成的酚瀝青，釜?dú)埩恳话銥樵媳椒拥?%左右，由于量少、成分復(fù)雜，沒有去提取其它2,4-二甲酚等二甲酚、2,4,6-三甲酚等三甲酚，當(dāng)作酚瀝青出售，所以傳統(tǒng)工藝沒有2,4,6-三甲酚產(chǎn)品。

6、此外，2,4,6-三甲酚還可以用石化級(jí)的對(duì)甲酚、2,4-二甲酚為原料與甲醇反應(yīng)得到，但由于2,4,6-三甲基苯酚價(jià)格不高，用石化級(jí)對(duì)甲酚、2,4-二甲酚生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)，目前沒有工業(yè)化生產(chǎn)。

7、但是由于石化苯酚價(jià)格較高，生成成本高；同時(shí)由于是高溫催化反應(yīng)，苯酚催化甲基化反應(yīng)還會(huì)有少量對(duì)甲酚、間甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,3-二甲酚、3,5-二甲酚、3,4-二甲酚、2,3,6-三甲酚、各種苯甲醚等雜質(zhì)產(chǎn)生，雜質(zhì)對(duì)精餾提純高純度2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚有影響，特別是對(duì)提純2,4,6-三甲酚影響很大（2,3-二甲酚、3,5-二甲酚、3,4-二甲酚、2,3,6-三甲酚都會(huì)影響2,4,6-三甲酚提純）。

8、要生產(chǎn)2,4,6-三甲酚，傳統(tǒng)催化甲基化工藝需要控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)速度、物料配比等，以減少副產(chǎn)物生成和酚類產(chǎn)品甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的發(fā)生，甲基轉(zhuǎn)移生成其它酚（2,6-二甲酚可以發(fā)生甲基轉(zhuǎn)移生成其它二甲酚，2,4,6-三甲酚甲基轉(zhuǎn)移生成2,3,6-三甲酚等三甲酚），當(dāng)然也可以通過調(diào)節(jié)催化劑組成、比例、種類來達(dá)到減少和抑制副產(chǎn)物，提高目標(biāo)產(chǎn)物收率的目的。

9、最好的方法是對(duì)催化劑的組成進(jìn)行調(diào)整，加入一些有利于羥基鄰對(duì)位甲基化的金屬催化劑、一些可以減少甲基轉(zhuǎn)移的金屬催化劑等。

10、石化苯酚在固定床中催化甲基化反應(yīng)的傳統(tǒng)催化劑制備：將化學(xué)純的偏釩酸銨、硝酸鐵加入配制釜中，在攪拌下溶解于水中，滴加氨水至ph為7~9，所得沉淀老化1~2h，再過濾、洗滌、干燥，加入硅溶膠（30%）混捏，擠壓成條型催化劑，然后在105~120℃下干燥6~10小時(shí)，在500~800℃下焙燒活化4~6小時(shí)，得到鐵釩系氧化物催化劑，所得催化劑中v：fe=(0~1)：1(mol)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明采用粗酚精制耦合技術(shù)，結(jié)合煤化工行業(yè)粗酚高溫除雜工藝，較為有效的將粗酚精制得到的煤化工業(yè)酚中含氮、含硫化合物含量均降低到10ppm以下，甚至到1ppm以下，這樣的煤化工業(yè)酚可以作為原料代替石化苯酚、鄰甲酚、對(duì)甲酚、2,4-二甲酚，被用到固定床催化甲基化反應(yīng)中合成鄰甲酚、2,6-二甲酚，特別是生產(chǎn)2,4,6-三甲酚，并且還可以合成高附加值的農(nóng)藥中間體2,4,6-三甲基苯胺。

2、應(yīng)用煤化工業(yè)酚合成農(nóng)藥中間體的方法，包括以下步驟：

3、催化劑的制備：將化學(xué)純的偏釩酸銨、硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鉻、硝酸鍶和其它助催化劑的硝酸鹽，在攪拌下溶解于蒸餾水中，滴加氨水至ph為7~9，所得沉淀老化1~2h，再過濾、洗滌、干燥，然后在110～120℃下干燥過夜，在500~800℃下焙燒，冷卻，研磨得到鐵釩氧化物粉末；

4、利用硅烷偶聯(lián)劑kh560對(duì)鐵釩氧化物粉末實(shí)施表面改性處理，得到硅烷偶聯(lián)劑kh560修飾的鐵釩氧化物；

5、通過酯基偶聯(lián)劑和酯基交聯(lián)劑的水解官能團(tuán)水解得到的si-oh與羥基化多壁碳納米管表面帶有的-oh官能團(tuán)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，將酯基偶聯(lián)劑和酯基交聯(lián)劑共同修飾在碳納米管表面，并且同步酯基偶聯(lián)劑和酯基交聯(lián)劑的苯甲酸甲酯基水解得到羧基官能團(tuán)，制備得到含有羧基官能團(tuán)的改性型碳納米管；

6、通過羧基-環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)，將硅烷偶聯(lián)劑kh560修飾的鐵釩氧化物均勻負(fù)載在含有多活性結(jié)合位點(diǎn)的改性型碳納米管上，制備得到鐵釩氧化物組成的催化劑，該催化劑中釩：鐵：鋁、鉻：鍶的物質(zhì)的量之比為(0.05~1.1)：1：(0~0.5)：(0~0.1)：(0~0.05)；

7、將鐵釩氧化物組成的催化劑裝填于固定床反應(yīng)器，在氮?dú)庾鳛檩d氣時(shí)，將含氮、含硫化合物含量均降低到10ppm以下的煤化工業(yè)酚與甲醇和水以摩爾比1：(1~12)：(0.15~0.3)的比例混合，通過柱塞計(jì)量泵注入反應(yīng)器中，在常壓、220~350℃和液時(shí)空速0.3~1.2h-1的條件下進(jìn)行反應(yīng)，苯酚轉(zhuǎn)化率為50~100%，然后反應(yīng)混合物精餾得到農(nóng)藥中間體2,6-二甲酚和/或2,4,6-三甲酚。

8、優(yōu)選的，農(nóng)藥中間體2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚及2,6-二甲酚和2,4,6-三甲酚混合催化氨化合成農(nóng)藥中間體2,4,6-三甲基苯胺的方法為：

9、將硝酸鎳、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鉻、硝酸鑭加水升溫溶解后與γ-al2o3和30%硅溶膠混合，加田菁粉，捏合，擠條，于105~120℃下干燥，900℃~1000℃焙燒6~10h，冷卻后得到nio-al2o3-mgo-cr2o3-la2o3/sio2-γ-al2o3活性載體；

10、用3%稀鹽酸溶解pdcl2，溶解后與上述制得的活性載體等體積浸漬、干燥，得到pd/nio-al2o3-mgo-cr2o3-la2o3/sio2-γ-al2o3催化劑；

11、該催化劑中pd含量在0.5~1.5%，催化劑的活性載體中各組分nio：al2o3：mgo：cr2o3：la2o3：sio2：γ-al2o3的物質(zhì)的量之比為(0～0.05)：(0～0.1)：(0～0.2)：(0～0.05)：(0～0.001)：(0～0.05)：1；

12、在釜中加入溶劑三甲苯、2,4,6-三甲基苯酚，充分?jǐn)嚢枞芙?，配成溶液，之后用定量?jì)量泵送入預(yù)熱到250~300℃的汽化器中，汽化好的物料與預(yù)熱好的氫氣、氨氣混合氣進(jìn)入裝有pd/nio-al2o3-mgo-cr2o3-la2o3/sio2-γ-al2o3催化劑的固定床反應(yīng)器在250~300℃下進(jìn)行反應(yīng)，混合氣中氨氣摩爾量為三甲酚的5~10倍，反應(yīng)好的2,4,6-三甲基苯胺甲苯溶液經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入收集罐中，在釜中加入上述2,4,6-三甲基苯胺甲苯溶液脫溶，蒸出液靜置分層；

13、脫完甲苯后的釜中液體加入精餾釜中，升溫減壓精餾得到農(nóng)藥中間體2,4,6-三甲基苯胺。

14、優(yōu)選的，所述酯基偶聯(lián)劑為單酯基偶聯(lián)劑，該單酯基偶聯(lián)劑的制備方法為：

15、利用suzuki偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理，在堿性催化劑作用下，鈀催化劑催化相同摩爾當(dāng)量的1,4-二溴苯與4-甲氧甲酰苯硼酸頻哪醇酯發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，生成單酯基溴基單體；

16、以3-氨丙基三甲氧基硅烷為親核試劑，通過單酯基溴基單體的溴官能團(tuán)與3-氨丙基三甲氧基硅烷的氨基官能團(tuán)發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成單酯基偶聯(lián)劑。

17、優(yōu)選的，所述酯基偶聯(lián)劑為四酯基偶聯(lián)劑，該四酯基偶聯(lián)劑的制備方法為：

18、利用suzuki偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理，在堿性催化劑作用下，鈀催化劑催化1摩爾當(dāng)量的1,3,5-三溴苯與2摩爾當(dāng)量的3,5-二甲氧羰基苯硼酸頻哪醇酯發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，生成四酯基溴基單體；

19、以3-氨丙基三甲氧基硅烷為親核試劑，通過四酯基溴基單體的溴官能團(tuán)與3-氨丙基三甲氧基硅烷的氨基官能團(tuán)發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成四酯基偶聯(lián)劑。

20、優(yōu)選的，所述酯基交聯(lián)劑為雙酯基交聯(lián)劑，該雙酯基交聯(lián)劑的制備方法為：

21、利用suzuki偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理，在堿性催化劑作用下，鈀催化劑催化相同摩爾當(dāng)量的1,3,5-三溴苯與3,5-二甲氧羰基苯硼酸頻哪醇酯發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，生成雙酯基二溴基單體；

22、以3-氨丙基三甲氧基硅烷為親核試劑，通過雙酯基二溴基單體的溴官能團(tuán)與3-氨丙基三甲氧基硅烷的氨基官能團(tuán)發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成雙酯基交聯(lián)劑。

23、優(yōu)選的，所述堿性催化劑為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銫、磷酸鉀中的一種。

24、優(yōu)選的，所述鈀催化劑為乙酸鈀、三(二亞芐基丙酮)二鈀、四(三苯基膦)鈀中的一種。

25、優(yōu)選的，所述羥基化多壁碳納米管的直徑>50nm、內(nèi)徑5~15nm、長(zhǎng)度<10μm。

26、根據(jù)上述方法合成得到的農(nóng)藥中間體為2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚、2,4,6-三甲基苯胺中的一種。

27、根據(jù)上述方法合成得到的農(nóng)藥中間體2,4,6-三甲酚或2,4,6-三甲基苯胺在農(nóng)藥工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中作為原料應(yīng)用。

28、有益效果

29、第一：本發(fā)明由經(jīng)過耦合和高溫脫雜處理粗酚精餾得到的煤化工業(yè)酚代替石化級(jí)苯酚、鄰甲酚、對(duì)甲酚、2,4-二甲酚等催化甲基化合成鄰甲酚、2,6-二甲酚和2,4,6-三甲酚，再由2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚及其混合物催化氨化合成農(nóng)藥中間體2,6-二甲基苯胺、2,4,6-三甲基苯胺，解決石化級(jí)苯酚或鄰甲酚合成2,6-二甲酚，以及石化級(jí)苯酚、鄰甲酚、對(duì)甲酚、2,4-二甲酚合成2,4,6-三甲基苯酚生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品2,4,6-三甲酚應(yīng)用領(lǐng)域小的問題；同時(shí)也可以增加了煤化工業(yè)酚的應(yīng)用范圍，擴(kuò)大了煤化工業(yè)酚銷量。

30、第二：本發(fā)明采用煤化工行業(yè)提取的煤化工業(yè)酚固定床催化甲基化生產(chǎn)得到了石化級(jí)產(chǎn)品鄰甲酚、2,6-二甲酚、2,4,6-三甲酚，特別是本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)以2,4,6-三甲酚為主產(chǎn)品的新方法。

31、第三：本發(fā)明自主研發(fā)并采用pd/nio/al2o3-mgo/cr2o3/la2o3/sio2系列催化劑(可以提高反應(yīng)速度、降低反應(yīng)溫度、抑制環(huán)烷胺類物質(zhì)生成、減少甲基的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而可以提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率和收率，提純也相對(duì)容易)，用2,4,6-三甲基苯酚為原料，2,4,6-三甲酚或2,6-二甲酚與2,4,6-三甲酚混合物、氫氣、氨氣反應(yīng)得到2,4,6-三甲基苯胺或2,6-二甲基苯胺與2,4,6-三甲基苯胺混合物，過濾，精餾得到純2,4,6-三甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺。