背景及概述
二甲基萘是天然产物,主要存在于石油/煤焦油中。二甲基萘有10个异构体,这10个异构体从石油/煤焦油中均可找到,它们的沸点接近,很难用常规的分离方法对之逐一分离。1,4-二甲基萘在石油/煤焦油中的含量不高,主要用作土豆发芽抑制剂和用于生产1,4-萘二甲酸。后者主要用于荧光增白剂KCB的生产或者是作为服装材料的一个组分[1]。
制备
为满足市场需求,本文采用化学合成的方法获得1,4-二甲基萘。合成1,4-二甲基萘主要有两种策略,一种是由萘或甲基萘的烷基化得到1,4-二甲基萘,另一种主要是由苯或其的衍生物经多步化学反应得到1,4-二甲基萘。萘或甲基萘的烷基化反应是一种付克反应,这是一个在工业上被大量应用的反应。反应本身非常简单,仅仅只有一步单元反应,但是萘或甲基萘上的反应位点很多,且各位点的反应活性相差不多,反应后生成的烷基化产物众多,需要经过复杂的分离过程才能得到较高纯度的1,4-二甲基萘,这个分离过程需要高超的技巧和复杂的装备。

图1 1,4-二甲基萘的合成反应式
应用
在精细化工领域,企业制备1,4-二甲基萘的目的主要就是为了生产1,4-萘二甲酸。从1,4-二甲基萘到1,4-萘二甲酸最方便的就是直接对其进行催化氧化,从而得到1,4-萘二甲酸。具体的合成过程如下:在醋酸(1500kg)中,加入1,4-二甲基萘(125kg)和醋酸钴(4kg),醋酸锰(4kg),溴化钾(4kg),加热到回流,以8m3/h的速度通入氧气,反应12h,取样检测,反应毕,停止加热,自然冷却到室温,析出的固体用离心分离,滤饼用水淋洗,得到湿滤饼(200kg),加入到水(2000L),加热到80℃,滴加30%NaOH至物料pH=9,使固体全溶,滴加10%H2SO4使pH=7,加入活性炭(3kg),搅拌40min,趁热过滤,滤液继续加热到92℃,继续滴加10%H2SO4使pH=2,析出的固体用离心分离,滤饼用水淋洗,干燥后得到1,4-萘二甲酸(147kg),纯度99%(HPLC),收率85%。
参考文献
[1]王晗, 1,4-二甲基萘和1,4-萘二甲酸的合成[J] 染料与染色, 第59卷第6期, P25-32.