年产吨对氨基苯甲酸生产工艺设计的文献综述.doc

UNIVERSITY OF SOUTH CHINA毕业设计文献综述学 院：化学化工学院题 目：年产1000吨对氨基苯甲酸的工艺设计起1卜时间：2013年12 M 23日至2014年5月30日学生姓名：廖 秀红专业班级：化学工程与工艺101班指导教师：贺楚华系主任：+•延飞院 长：王宏青2014年01月07日南华大学化学化工学院本科毕业设计(论文)文献综述课题名称年产1000吨对氨基苯甲酸装置的工艺设计指导教师贺楚华院系化工系专业化学工程与工艺班级101班学生姓名廖秀红学号20104540108开题口期2013.01要求：一、说明材料来源情况；二、对课题的研究历史、研究现状等进行准 确的分析与归纳并作出简要评述；三、表达自己的观点与主张，阐述该课题 的发展动向和趋势文献综述正文：对氨基苯甲酸,英文名为p-aminobenzoic acid,别称4-氨基苯甲酸,化学式C7H7N02,结构式为 NH? ,分子量为137. 14，熔点187〜188C,微溶，密度为1.374 (25C),无色针状晶体， 在空气中或光照下变为浅黃色易溶于热水、乙恤、乙酸乙酯、乙醇和冰醋 酸，难溶于水、苯，不溶于石油瞇。

对氨基苯甲酸广泛用于染料和医药中间体用于牛产活性红M・80, M-10B,活性红紫X・2R等染料以及制取氧基苯甲酸牛产药物对拨基趣对 氨基苯甲酸也可用作防晒剂，其衍牛物对二甲氨基甲酸辛酯，是优良的防晒 剂，商品名称Padimate 0.制备或来源对氨基苯甲酸还是机体细胞牛长和分 裂所必需的物质叶酸的组成部分之一，在酵母、肝脏、鉄皮、麦芽中含量甚 高它是由莽草酸途径经分支酸合成的对氨基苯甲酸作为一种非常重要的有机化工原料，贯穿于整个化学工业, 同时在现实牛活中也具有非常广泛的应用因此，选择一种经济环保的牛产 对氨基苯甲酸的方法具有很重要的现实意义对氨基苯甲酸的牛产历史悠久，随着化工产业的迅猛、飞速发展，对氨 基苯甲酸的牛产工艺也随之发牛变化，合成工艺不断的得到改进，并趋于完 善制取对氨基苯甲酸主要的方法有如下四种：一 以对硝基苯甲酸为原料合成对氨基苯甲酸1.1化学还原法1.1.1活泼金属还原法活泼金属还原法是最早用于合成PABA的方法，即由对硝基苯甲酸用活泼 金属在电解质存在下还原合成PABAo常用的活泼金属有Fe、Sn和Al等1) Fe还原法以Nacl为电解质，稀HCI为介质，在98v 102C间，用铁屑还原对硝基苯甲 酸,PABA的收率87. 5%;或先用NaZCq水溶液将对硝基苯甲酸处理成对硝基苯 甲酸钠，使用活性更大的NH;C1作电解质,PABA的收率提高到93%o(2) Sn还原法Sn还原法中最常用的还原剂是SnCT:。

由于SiiCT:在水溶液中易水解，因 此,用SnCI:还原对硝基苯甲酸吋，需要在有机介质中进行Bellamy等闭报 道，以CH3CH:0H或CH3C00CZHS为溶剂,用SnCI:.2HZ0还原对硝基苯甲酸，收 率为95%该法具有反应快、收率高等特点，但产品分离较困难，由于使用有 机溶剂，成本较高3) AT还原法AI的还原能力较弱，在无机酸介质中，需采用较高的温度Khmn等闭以浓 HCI为介质,用AI还原对硝基苯甲酸,PABA的收率为89. 4%Sarmah等困改用 有机介质，如THF,用A1 — NICE - ZHZ0还原对硝基苯甲酸,PABA的纯度大于 95%该法具有价格便宜、收率高等特点，但反应条件苛刻,后处理麻烦1. 1,2金属氢化物还原法金属氢化物还原剂主要包括周期表第三主族元索的氢化物，如LIAIH;、 hBH;等,LIAIH;的还原能力较强，能将对硝基苯甲酸还原成对经甲基苯胺，因 此不能用于合成PABAo NaBH.的还原能力较弱，单独的NaBH 不对硝基起作 用，需与过渡金屈盐组成复合还原剂，才能用于还原对硝基苯甲酸Borah等 怵I用NaBII4 一 BTC13作还原剂,PABA的收率可达90%以上。

该法主要用于实验室合成PABAo1. 1.3硫化物还原法硫化物是一类比较温和的还原剂，胡建立川以NaZS还原对硝基苯甲 酸,PABA的收率为81. 3%o日本专利闭曾报道用NaHS还原对硝基苯甲酸，卩A- BA的收率为85%1.2催化还原法1.2. INi催化还原法在水合麟中用RaneyNi作化剂川，PABA收率超过90%,且纯度很高黃文 焕等［10）以Ni -AI合金为催化剂，催化加氢合成PABA,反应温度136C,压 力3. IMPa,催化剂用量6%,原料液浓度8写,PABA收率达85%以上1.2. 2Pt催化还原法Pt催化剂的活性很强，在常温常压下即可加氢胡建立川以PtO:为催化 剂加氢制得PABAo此法R0:价格昂贵,且氢化程度不易控制，因而应用上受到限制1.2. 3Pd催化还原法Pd催化氢化以Pd 一 C催化剂最为常用PaPehevskaya等［“口报道以 CHo CHZ0H为介质，在70C,用Pd — C为催化剂，氢化还原对硝基苯甲酸，收率 为90%0 Gustafsson等制造的卩d/AI催化剂片比普通的载体Pd活性大,可以 大大提高反应速度该法的优点是反应快、收率高、Pd价格较便宜,具 有一定的牛产使用价值。

1.2. 4ReZS7催化还原法Bogutskaya等以Re:57为催化剂,氢化还原对硝基苯甲酸合成PABA,并研 究了不同类型的ReZ57的催化活性ReZS?具有特殊的催化功能，不易中毒, 但活性较低，需要较高的温度和压力1・3电解还原法1.3. 1直接电解还原法是利用阴极反应直接还原对硝基苯甲酸合成对氨基苯甲酸的方法，张积 树等［123报道，用Pb板作阴极,C棒为阳极,以HCI水溶液为溶剂,NH4CI为电 解质，电解还原对硝基苯甲酸，电流效率为45%1.3.2间接电解还原法是利用媒介在电极上产牛还原剂与对硝基苯甲酸进行化学反应，还原剂 被氧化后回到阴极上再牛，以此达到还原剂循环使用而产物不断牛成的H的 Uldu-p0等报道，用Cu作阴极,Pb为阳极，以10% — 25%NaZ50;为电解 质,Ti(50;)2为媒质电解还原对硝基苯甲酸，电流效率为& %张积树等［lzl 探讨ZnZ+、Sn,十等媒质对屯流效率的影响，结果表明SnZ十的效果比Zn升 好，电流效率可达95写以上该法与直接电解还原法相比，可以在较低的电压 下进行，因而节省电能同时，由于还原剂可以再牛，减少了物耗及公害，但电 极、电解液及隔膜材料等问题有待解决。

以对苯二甲酸为原料合成对氨基苯甲酸沈文斌等「3)利用废涤纶水解产物对苯二甲酸为原料,经酷化、单皂化、 氨解、Hofmann降解四步反应,C0XHZXHZ四步反应均有较高的转化率，总收率 为57. 3%,血且反应条件缓和所得产品含量大于98. 5%o三 以对甲基苯胺为原料合成对氨基苯甲酸以对甲基苯胺为原料，经乙猷化、氧化和水解制得PABA,氧化过程需要手 工搅拌，水解过程中则将水解后所得反应液，先用氨水调至弱碱性，再用乙酸 反滴至结晶析出，结晶常常难以析出，重结晶溶剂也未获得满意的结果若在 氧化过程中増加了机械搅拌，将高猛酸钾固体在沸水中溶解后的溶液，分批加 人反应瓶中，避免了固体高镒酸钾颗粒带来的浓度分布不均和搅拌带来的困 难;在水解反应中，将水解后得到的溶液,直接用氨水调pH至4 一 5,使产物容 易析出结晶并且经多次摸索，可用水或氯仿为重结晶的溶剂用水重结晶精 品收率为26. 8%o四以分枝酸为原料生物合成对氨基苯甲酸张学俊等［15)研究了分枝酸在合成对氨基苯甲酸牛物酶的作用下，在牛 物代谢的分枝点上发牛着五个不同途径的转化反应，分别牛成PABA.邻氨基 苯甲酸、异分枝酸、预苯酸以及对经基苯甲酸。

PABA的合成，涉及到三个卿 PabA. PsbB和PabCo利用提纯的卿于实验室里再现了牛物体内的这一合成过 程,在入一 265nm对酶的活性进行了连续的测定，经核磁共振确认了产物为PABA,并发现当所加人的PabB和PabC的浓度比为1, 1时,PABA的牛成速率趋 于最大牛物合成PABA是具有环保的合成方法,是当前研究的热点参考文献参考文献：[1」肖新荣，等•对氨基苯甲酸两种合成路线的小试研究及应用评价(J) •衡阳医学院学报,2997,25(4):385 — 386.[2)ZasosovVAJsytanovaAM・AmethodforpreparingP 一 amino・ benzoieaeid (J)・MedPromSSSRJ970J5(8):38 一 39・ [SJBellamyFD^uK.Seleetivereduetoinaromatienitroeompounds witho tannouschlorideinnonaeidicandaquousmedium[J).Tetra- bedronLett. 1984,25(8):839 — 843.二 4)KhamMS^ananA^ajeedA.Observationandgeometryas・ signmentofindividualeonformationofarymethylethersinthegas phase (J] JChemSoePak^SS,10(3):593 一 395.二 s) SarmahBBaruaNC.Afaeilereduetionproeedurefo:nitrorenes withA b NIC12一TH System [J).TetrahedronLett,199031(28): 4065 — 4066.二 6)BorahHN^rajapatiD^andhuJS.Anewandeffieient^ystem forseleetivereduetionofnitroarenesandazomethines[J)」Chem ResSysonP,1994,(6):228 一 229.(7j胡建立•对氨基苯甲酸的合成研究(J) •染料工业」999,36(1):41・43.[8)JukiehiHirate.EleetroehemiealpreparationofP 一 aminobenzoie aeidandsulfate 一 P 一 aminobenzoieaeidfromP 一 nitrobenzoieaeid[P)・JP109708 •「9)柯伟•对氨基苯甲酸制造技术 ⑴•化学与粘合」997,⑷:23。

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