本发明专利技术公开了一种连续化生产沙坦联苯的方法及其装置，采用固定床反应器进行对溴甲苯或对氯甲苯的连续化格氏反应，再将得到的格氏试剂在有固体负载催化剂的固定床反应器中与邻氯苯腈进行连续化的偶联反应，最终制备得到沙坦联苯，整个生产启动后的反应过程中物料以连续化的方式加入和产出，所述的固体负载催化剂球形硅胶负载单原子Mn(0)和Zn(0)催化剂，本发明专利技术具有连续化稳定生产、反应热及时传出、不会出现温度失控和爆燃的问题、反应安全性高、减少反应副产物、产品的收率和效率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种连续化生产沙坦联苯的方法及其装置
本专利技术属于化工禁水、禁氧、隔绝空气连续化反应设备
，尤其是涉及固液相强放热类反应的一种连续化安全保护反应装置。具体涉及一种连续化格氏和偶联反应制备沙坦联苯的方法。
技术介绍
沙坦联苯又名2-氰基-4’-甲基联苯，主要用于沙坦类降压药的生产和其他材料领域的应用，是医药和新材料领域的基础中间体。沙坦联苯有多种合成方法，主要的合成方法有保护基多步法、芳构化闭环合成法、过渡金属催化还原法和格氏偶联法。1、保护基多步法该方法缺点为污染较大，总收率低，反应路线较长，辅助材料消耗多，反应试剂多，设备要求高，不宜进行产业化生产。在工艺中使用对溴甲苯制备对溴甲苯格氏试剂，但其采用间隙釜式反应，反应温度和反应杂质无法控制，导致生产效率和反应收率低下，无法实现整个全流程连续化生产。2、芳构化闭环合成法该方法合成步骤较少，原材料廉价易得，但总体收率不高（约65%）。反应均为间隙式反应，反应效率和安全性较低。3、过渡金属催化还原法具体合成路线如下：以过渡金属作为催化剂的反应体系主要的催化剂体系有Mn(0)/Mn(II)催化、Ni（II）/Zn(0)催化、Zn(II)/Ni（0）催化和Pd(0)催化等。该方法也存在一定的缺点，反应副产物较多，催化剂利用率低、回收困难等。通过对比不同的合成方法和专利技术，可以看出过渡金属催化偶联反应步骤简单，原料易得，催化效果好，引起了广泛关注。通过研究不断对金属催化剂进行改良进而提高产率，减少污染，提高催化剂的利用率，使间隙式反应转化为可以连续化生产的大工业生产方式，是未来沙坦联苯制备研究的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进已有技术的不足而提供一种连续化稳定生产、反应热及时传出、不会出现温度失控和爆燃的问题、反应安全性高、减少反应副产物、产品的收率和效率高的一种连续化生产沙坦联苯的方法及其专用装置。本专利技术的目的是这样实现的，本专利技术与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：①采用反应床进行格氏试剂制备，可以连续化稳定生产，反应热及时传出，不会出现温度失控和爆燃的问题，反应安全性得到提高；②连续化生产格氏试剂可以避免产品与空气接触，减少反应副产物，产品的收率和效率都得到提高；③将单原子金属负载在球形二氧化硅载体上，可以回收催化剂，减少催化剂损失，提高催化剂利用率；④偶联反应在固定床上反应，反应物料与催化剂的接触时间可以调节，减少了副产物的生成，提高了偶联粗品含量，减少了后纯化难度，降低了生产综合成本。本专利技术工艺流程和装置先进，操作简单，安全可靠，可以应用到气液、液固两相反应或气液固三相体系反应的装置使用上，有利于提高反应速率和温度控制，具有工业推广应用价值。附图说明图1为本专利技术格氏反应装置的一种结构示意图。图2为本专利技术偶联反应装置的一种结构示意图。图3为本专利技术专用装置的一种结构示意图。图中：1、原料预混罐，2、第一加料泵，3、第一布料器，4、第一反应床，5、镁粉溶剂储罐，6、第二加料泵，7、第一压力表，8、上部温度计，9、第一降温盘管，10、板式视镜，11、下部温度计，12、第一过滤烧结网，13、视镜，14、第一中转罐，15、第一取样管，16、第一出料管，17、第一储料罐，18、保护气第一进气管，19、第二止逆阀，20、减压阀，21、流量计，22、止逆阀，23、针阀，24、格氏试剂储罐，25、第二布料器，26、第二反应床，27、邻氯苯腈储罐，28、第三加料泵，29、第四加料泵，30、第二温度计，31、第二压力表，32、第二降温盘管，33、第二过滤烧结网，34、第二中转罐，35、第二取样管，36、第二出料管，37、第二储料罐，38第一放空管，39、第二放空管，40、保护气第二进气管。具体实施方式一种连续化生产沙坦联苯的方法，采用固定床反应器进行对溴甲苯或对氯甲苯的连续化格氏反应，再将得到的格氏试剂在有固体负载催化剂的固定床反应器中与邻氯苯腈进行连续化的偶联反应，最终制备得到沙坦联苯，整个生产启动后的反应过程中物料以连续化的方式加入和产出，所述的固体负载催化剂球形硅胶负载单原子Mn(0)和Zn(0)催化剂，其中偶联反应是对溴甲苯或对氯甲苯格式试剂和邻氯苯腈通过泵输入固定床中，在固定反应床上实现连续化反应，对溴甲苯或对氯甲苯格氏液在反应床上流动的过程中在催化剂的作用下与邻氯苯腈进行反应，通过对进料速度、换热面积、冷冻液加注量、反应温度等参数的调节，使反应释放的热量被及时导出，反应温度控制平稳，得到沙坦联苯产品。进一步地，一种连续化生产沙坦联苯的方法，具体如下：①对溴甲苯或对氯甲苯格氏试剂连续化生产：装置系统通入保护气氮气或氦气后，将镁粉或镁屑和溶剂按照1g：1~5ml的比例用泵输入反应床内，直至反应床内镁充满，通过传感控制器切断进料泵，在未充满时泵自动启动连续加入镁粉或镁屑；通过泵将预混好的对溴甲苯或对氯甲苯、对溴甲苯或对氯甲苯格氏试剂和溶剂输入反应床内进行连续化格氏反应，料比为：1g：0.1~1g：0.5~5ml，反应放出的热通过换热管内的冷冻液导出，通过温度传感器与进料泵和冷媒传输泵进行连锁控制，调节反应原料的加入和冷媒的传输速度来控制反应温度，使反应床内反应温度在50~80℃连续平稳进行；反应液通过床内的压力方向，流过固液分离器，将固体镁留在反应床内继续参与反应，反应产品经分离后进入产品储罐，用于后续反应；②沙坦联苯偶联反应连续化生产：将球形负载重金属催化剂（PSQ）装入反应床内，装置系统通入氮气或氦气保护气后，按照对卤甲苯：溶剂=1g：0.5~10ml、邻氯苯腈：溶剂=1g：0.5~5ml，将对溴甲苯或对氯甲苯格氏试剂和邻氯苯腈溶液分别用泵按照对卤甲苯格氏试剂：邻氯苯腈=1mol：1mol的比例输入反应床内，通过温控传感器控制进料速度和反应床内换热器冷媒的流速，控制反应温度在30~60℃之间平稳反应；反应原料在进料压力的作用下流经固体负载催化剂反应床，在催化剂作用下偶联反应，生产沙坦联苯，经过产品分离器，溶解在溶剂中的产品从出料口流出，进入产品收集罐，得到沙坦联苯；固体催化剂在反应床内连续使用，直到催化剂失活，停车更换后再重新连续化生产。一种上述方法的专用装置，参照图1，格氏反应装置是第一加料泵2分别通过带阀门的管路连接连通原料预混罐1、第一布料器3，所述的第一布料器3设置在第一反应床4的顶部，所述的镁粉溶剂储罐5通过带阀门的管路连接第二加料泵6，第二加料泵6通过带阀门、第二止逆阀19的管路伸入第一反应床4内，第一反应床4的顶盖设有第一压力表7和上部温度计8，第一降温盘管9设置第一反应床4内，第一降温盘管9的冷媒进、出口设置在第一反应床4外，板式视镜10安装在第一反应床4外壁的中上部，第一反应床4的下部设有下部温度计11、第一过滤烧结网12，第一反应床4的底部出料口通过带视镜13、阀门的管路连接第一中转罐14，第一中转罐1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续化生产沙坦联苯的方法，其特征在于：采用固定床反应器进行对溴甲苯或对氯甲苯的连续化格氏反应，再将得到的格氏试剂在有固体负载催化剂的固定床反应器中与邻氯苯腈进行连续化的偶联反应，最终制备得到沙坦联苯，整个生产启动后的反应过程中物料以连续化的方式加入和产出，所述的固体负载催化剂球形硅胶负载单原子Mn(0)和Zn(0)催化剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种连续化生产沙坦联苯的方法，其特征在于：采用固定床反应器进行对溴甲苯或对氯甲苯的连续化格氏反应，再将得到的格氏试剂在有固体负载催化剂的固定床反应器中与邻氯苯腈进行连续化的偶联反应，最终制备得到沙坦联苯，整个生产启动后的反应过程中物料以连续化的方式加入和产出，所述的固体负载催化剂球形硅胶负载单原子Mn(0)和Zn(0)催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种连续化生产沙坦联苯的方法，其特征在于：所述的偶联反应是对溴甲苯或对氯甲苯格式试剂和邻氯苯腈通过泵输入固定床中，在固定反应床上实现连续化反应，对溴甲苯或对氯甲苯格氏液在反应床上流动的过程中在催化剂的作用下与邻氯苯腈进行反应，通过对进料速度、换热面积、冷冻液加注量、反应温度等参数的调节，使反应释放的热量被及时导出，反应温度控制平稳，得到沙坦联苯产品。
3.根据权利要求1或2所述的一种连续化生产沙坦联苯的方法，其特征在于：
①对溴甲苯或对氯甲苯格氏试剂连续化生产：装置系统通入保护气氮气或氦气后，将镁粉或镁屑和溶剂按照1g：1~5ml的比例用泵输入反应床内，直至反应床内镁充满，通过传感控制器切断进料泵，在未充满时泵自动启动连续加入镁粉或镁屑；通过泵将预混好的对溴甲苯或对氯甲苯、对溴甲苯或对氯甲苯格氏试剂和溶剂输入反应床内进行连续化格氏反应，料比为：1g：0.1~1g：0.5~5ml，反应放出的热通过换热管内的冷冻液导出，通过温度传感器与进料泵和冷媒传输泵进行连锁控制，调节反应原料的加入和冷媒的传输速度来控制反应温度，使反应床内反应温度在50~80℃连续平稳进行；反应液通过床内的压力方向，流过固液分离器，将固体镁留在反应床内继续参与反应，反应产品经分离后进入产品储罐，用于后续反应；
②沙坦联苯偶联反应连续化生产：将球形负载重金属催化剂(PSQ)装入反应床内，装置系统通入氮气或氦气保护气后，按照对卤甲苯：溶剂=1g：0.5~10ml、邻氯苯腈：溶剂=1g：0.5~5ml，将对溴甲苯或对氯甲苯格氏试剂和邻氯苯腈溶液分别用泵按照对卤甲苯格氏试剂：邻氯苯腈=1mol：1mol的比例输入反应床内，通过温控传感器控制进料速度和反应床内换热器冷媒的流速，控制反应温度在30~60℃之间平稳反应；反应原料在进料压力的作用下流经固体负载催化剂反应床，在催化剂作用下...
【专利技术属性】
技术研发人员：董兆恒，武生喜，冷英梅，张慧勤，王旭，王德贤，王少伟，
申请(专利权)人：山东盛华电子新材料有限公司，山东盛华新材料科技股份有限公司，莱阳市盛华电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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