高效銅萃取劑5-壬基水楊醛肟的合成方法

錢飛 錢福強(江蘇凌飛科技股份有限公司， 江蘇 宜興 214264)

高效銅萃取劑5-壬基水楊醛肟的合成方法

錢飛 錢福強(江蘇凌飛科技股份有限公司， 江蘇 宜興 214264)

5-壬基水楊醛肟因其具有萃取容量大，萃取性能好，高萃取率(高反萃率)，寬適應性等優點是目前作為銅萃取的主要材料，本文討論一種合成方法制作5-壬基水楊醛肟，其反應條件溫和易于控制，安全便于操作，無易燃易爆廢氣產生，適合大批量生產并且對設備要求不高，能耗低，反應效率高，原料轉化率高，副產物少，以4-壬基酚計的產物收率可達98%以上，純度可達95%以上。

5-壬基水楊醛肟；銅；萃取

銅是一種重要并具有廣泛工業用途的有色金屬，當前國內外主要采用濕法冶煉(浸出-萃取-電積)的技術來制取銅，在這一工藝中，萃取是實現浸出液金屬分離的關鍵步驟，萃取劑的性能直接影響萃取的效率，因此，萃取容量大，萃取性能好，高萃取率(高反萃率)，寬適應性的銅萃取劑的研制一直是國內外的研究熱點。在已開發出的銅萃取劑中，主要包括：肟類(酮肟、醛肟)、β-二酮類、三元胺類和復配類等。其中，肟類萃取劑最引人注目，尤其是芳香類醛肟萃取劑的問世使得銅的濕法冶金研究上了一個很大的臺階，為銅的濕法冶金快速發展提供了強有力的技術支持，現已在濕法冶煉萃取銅工業中獲得大規模應用。目前國內外市場上廣泛使用的M5640、LIX系列都屬于肟類萃取劑，分別為英國百慕大阿科伽公司和德國漢高公司研制并生產銷售。國內有北京礦冶研究院的BK系列產品，昆明冶金研究院的KM系列產品，以及上海有機研究所研制的N-902等類似銅萃取劑。

美國專利US5260487A公開了5-壬基水楊醛肟的制備方法，該方法以甲醇鎂為起始劑，經過成鹽反應、甲酰化反應、肟化反應三步合成，反應過程激烈不易控制，且有大量氫氣產生，有較大安全隱患，而且溶劑用量大，回收困難，反應時間長，反應溫度高，副反應多，收率(以4-壬基酚計)只有86%，含量只有85%；專利CN101326148A公開了一種用新的催化劑混合物催化甲酰化反應過程，得到較高的收率95%(以壬基酚計)，較高的純度95%，該方法采用短途蒸餾SPDU蒸餾出中間體5-壬基水楊醛，對設備要求較高，對溫度(160～240℃)和真空度(1mmHg)要求也很高，能耗很大，溶劑損失較大，成本很高。專利CN101497576A公開了一種5-壬基水楊醛肟的制備方法，該方法采用與與美國專利US5260487A類似的工藝，具有相同的缺點。

討論一種高效銅萃取劑5-壬基水楊醛肟合成工藝，由以下三步反應合成：①將4-壬基酚和甲醛水溶液在堿性條件下反應生成2-羥甲基-4-壬基苯酚；②將2-羥甲基-4-壬基苯酚用Dess-Martin試劑氧化為5-壬基水楊醛；③將5-壬基水楊醛和羥胺鹽發生肟化反應生成5-壬基水楊醛肟。

反應方程式見圖1，具體實施方式：

實施例1

將220g4-壬基酚和30%質量濃度的甲醛水溶液200g投入1L四口燒瓶中，加入18g碳酸鈉，攪拌并升溫至70℃，保溫反應2h后靜置分層，棄去水層，將有機層轉入1L四口燒瓶中并加入200ml氯仿，加入178g Dess-Martin試劑在25℃反應2h，反應完畢在室溫下依次用200g飽和碳酸鈉水溶液、200g硫代硫酸鈉水溶液、200g去離子水洗滌后靜置分層，棄去水層，有機層轉入1L四口燒瓶，加入25%質量濃度的碳酸鈉水溶液300g，于1h內滴入30%質量濃度硫酸羥胺水溶液328g，滴加完畢在60℃保溫反應3h，加入20%質量濃度的硫酸水溶液60g中和洗滌并靜置分層，有機層用200g去離子水洗至中性，最后蒸餾除去溶劑，得成品5-壬基水楊醛肟261g，收率99．24%，純度98．30% ；

實施例2

將220g4-壬基酚和30%質量濃度的甲醛水溶液150g投入1L四口燒瓶中，加入10g氫氧化鈉，攪拌并升溫至50℃，保溫反應2h后靜置分層，棄去水層，將有機層轉入1L四口燒瓶中并加入200ml氯仿，加入170g Dess-Martin試劑在30℃反應2h，反應完畢在室溫下依次用200g飽和碳酸鈉水溶液、200g硫代硫酸鈉水溶液、200g去離子水洗滌后靜置分層，棄去水層，有機層轉入1L四口燒瓶，加入25%質量濃度的氫氧化鈉水溶液175g，于1h內滴入30%質量濃度硫酸羥胺水溶液300g，滴加完畢在50℃保溫反應3h，加入20%質量濃度的硫酸水溶液10g中和洗滌并靜置分層，有機層用200g去離子水洗至中性，最后蒸餾除去溶劑，得成品5-壬基水楊醛肟258g，收率98．10%，純度95．66%。

結論：用這種工藝制作銅萃取劑反應條件溫和易于控制，安全便于操作，無易燃易爆廢氣產生，對設備要求不高，能耗低，反應效率高，原料轉化率高，副產物少，以4-壬基酚計的產物收率可達98%以上，純度可達95%以上。

[1]ICI,PLC.Process for the preparation of 2-hydroxyarylaldehydes[P].USA:US5260487A,1993.11.09.

[2]星礦國際私人有限公司.5－壬基水楊醛肟新的制備方法[P].中國:CN200680043406.1,2008.12.17 .

錢飛(1983- )，男，漢，本科，高級經濟師，江蘇凌飛科技股份有限公司 董事長，研究方向：壬基酚及烷基酚上下游衍生產品。