一种合成2,6-萘二甲酸的方法
阅读说明：本技术 一种合成2,6-萘二甲酸的方法 (Method for synthesizing 2, 6-naphthalene dicarboxylic acid ) 是由 邵晶晶 邓兆敬 冷炳文 魏小林 于 2021-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种合成2,6-萘二甲酸的方法,其以卤代芳烃和3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料,经过C-C偶联反应、环化脱水反应和液相氧化反应三步工艺制备所述2,6-NDA。该方法无需经过脱氢和异构化步骤,缩短了工艺流程,简化了反应工艺。反应路线中不产生难以分离的2,6位取代的萘的同分异构体,大大降低了后续的分离纯化难度,能耗低,因此该工艺路线具有较明显的选择性和效率性。本方法使用负载型的Pd催化剂,减少了有机膦配体的使用,降低了催化剂的成本,无污染,便于催化剂的回收和循环使用,且终产品2,6-NDA的总收率最高可达到70%以上,原料卤代芳烃可选择范围广,可进行大规模生产。(The invention provides a method for synthesizing 2, 6-naphthalene dicarboxylic acid, which takes halogenated aromatic hydrocarbon and 3-methyl-3-butene-1-ol as raw materials and prepares the 2,6-NDA through three processes of C-C coupling reaction, cyclodehydration reaction and liquid-phase oxidation reaction. The method does not need dehydrogenation and isomerization steps, shortens the process flow and simplifies the reaction process. The reaction route does not generate isomers of 2, 6-substituted naphthalene which is difficult to separate, thereby greatly reducing the subsequent separation and purification difficulty and having low energy consumption, so the process route has obvious selectivity and efficiency. The method uses the supported Pd catalyst, reduces the use of organic phosphine ligands, reduces the cost of the catalyst, has no pollution, is convenient for the recovery and the recycling of the catalyst, has the highest total yield of the final product 2,6-NDA up to more than 70 percent, has wide selective range of raw material halogenated aromatic hydrocarbon, and can carry out large-scale production.)
技术领域
本发明属于化合物合成技术领域，具体涉及一种合成2,6−萘二甲酸的方法。
背景技术
2,6-萘二甲酸（2,6-NDA）是生产聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）的重要原料。PEN是20世纪90年代商业化的聚酯新品，其耐热性能、力学性能、化学性能、机械性能、气体阻隔性能等都优于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，是PET的优良替代品，被称为是21世纪的新型功能性材料。此外，2,6-NDA也是合成液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer，简称LCP)的重要单体，由其合成的LCP具有更加优越的耐热性和可加工性，在对使用温度和温差变化有较高要求的领域，如汽车、宇航和喷气发动机等都有很好的适用性。2,6-NDA部分代替对苯二甲酸(para-Terephthalic acid，简称PTA)制得的聚芳酰胺具有更突出的耐热性能，制备出的聚酰胺纤维具有很高的强度。同时，2,6-NDA还是电子、农药、医药、染料、荧光增白剂等产品的重要中间体。目前，由于2,6-NDA生产过程较复杂，生产成本很高，在一定程度上限制了PEN和LCP等的应用，由此可见，开发合理的2,6-NDA合成路线，降低2,6-NDA制造成本是规模化生成PEN和LCP等的前提。
2,6-NDA的制备方法主要有亨克尔法、羧基转移法、二烷基萘氧化法、β-甲基萘酰化氧化法等。目前研究的重点集中在较有工业化开发意义的2,6-二甲基萘(2,6-DMN)氧化法，如何经济有效的获得2,6-DMN是此方法首先要解决的问题。生产2,6-DMN的方法此前已进行了大量的研究，但目前仍较局限。综合文献的报道，2,6-DMN的生产方法主要有两种：1.采用萘或者烷基萘为原料；2.采用苯系芳烃为原料。
专利US6011190和US6018086中以一甲基萘和甲醇为原料，以MCM-22为烷基化催化剂制备2,6-DMN。虽然该路线的原料来源比较广泛，但是一甲基萘的转化率仅为58%，反应生成的DMN的异构体较多且无法避免，很难选择合适的分子筛孔道同时保持理想的转化率和选择性，导致2,6-DMN的生产成本较高，距离工业化指标相差较远。
采用苯系芳烃为原料也是近年研究较多的一条路线，较典型的是以甲苯或二甲苯为原料。BP Amoco是全球第一家大规模工业化生产2,6-NDA的公司。该公司的生产工艺是以丁二烯和邻二甲苯为原料，依次经过烷基化反应、环化反应、脱氢反应和异构化反应得到2,6-DMN，随后经液相氧化反应生产2,6-NDA(见专利文献US5334796、US4950825、US5189234、US5183933和US5292934)。但是该生产工艺在环化和异构步骤同样不可避免的会生成许多的DMN异构体，必须经过额外的分离纯化步骤才能生产纯2,6-DMN，难以降低2,6-DMN的生成成本，制约了PEN及相关聚酯行业的发展。
近年来，国内外对2,6-DMN的生产工艺进行了大量的研究和改进。专利CN111217659A中，以异戊二烯和甲基对苯醌为原料，在加热和Lewis酸催化剂作用下，生成中间产物二甲基六氢萘酮，之后在Cu基催化剂的作用下发生脱氢和脱氧反应，最终生成2,6-DMN。专利文献CN104447179A中，以戊醇和甲苯为原料，首先通过脱氢反应得到烯烃，烯烃继续与甲苯通过烷基化，环化脱氢和异构化反应后最终得到2,6-DMN。专利文献CN111233602中，以异戊二烯和3-环己烯甲醛为原料，同样经过两步反应生成2,6-DMN。以上专利文献中虽然对2,6-DMN的合成方法进行了改进，缩短了反应步骤，但是这些合成路线都不能从源头上避免环化脱氢步骤中DMN同分异构体的生成，尤其是2,7-DMN。由于DMN异构体在熔点、沸点、溶解度等方面非常接近（如2,6-DMN的熔点为263.3℃，2,7-DMN的熔点为262.8℃），使得2,6-DMN的纯化费用较高，从而增加了2,6-NDA的生产成本。因此，开发一种高效的不含2,6-DMN其他同分异构体的合成方法尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效的、具有工业化生产价值的2,6-NDA的合成方法，以克服现有技术存在的工艺路线长，中间产物2,6位取代的萘化合物选择性低的问题，并在此基础上完成了本发明。
本发明的一个目的是提供一条高效合成2,6-NDA的方法。
本发明的另一个目的是提供所述合成方法的反应条件。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种合成2,6-萘二甲酸的方法，所述方法以式I所示卤代芳烃和3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料制备2,6-萘二甲酸；
式I中，R1选自-CH3、-CH2CH3、-COOH、-COOCH3、-COCH3等；R2选自Cl或Br。
根据本发明，所述方法包括以下步骤：以式I所示卤代芳烃和3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料，在Pd基催化剂作用下，发生C-C偶联反应，得到第一步中间产物；第一步中间产物在Pt基催化剂或改性的Pt基催化剂的作用下，在加热的条件下发生环化脱水反应，得到第二步中间产物；第二步中间产物在催化剂（如Co-Mn-Br催化剂、特别是Co-Mn-Br均相催化剂）的作用下发生液相氧化反应最终生成2,6-萘二甲酸（2,6-NDA）。
根据本发明，式I所示卤代芳烃例如为对氯甲苯、对氯乙苯、对氯苯甲酸、对氯苯甲酸甲酯、对氯苯乙酮、对溴甲苯、对溴乙苯、对溴苯甲酸、对溴苯甲酸甲酯或对溴苯乙酮等。
根据本发明，所述制备方法具体包括以下步骤：
步骤1：式Ⅰ所示卤代芳烃和式Ⅱ所示化合物（3-甲基-3-丁烯-1-醇）在Pt基催化剂、有机溶剂、助剂和碱的作用下发生C-C偶联反应，生成式①所示中间产物、记为中间产物①和/或式②所示中间产物、记为中间产物②，反应式如下所示：
其中，R1选自-CH3、-CH2CH3、-COOH、-COOCH3、-COCH3等；R2选自Cl或Br；中间产物①和中间产物②为同分异构体；
步骤2：以步骤1中的中间产物①和/或中间产物②为反应底物，在Pt基催化剂或改性的Pt基催化剂和溶剂的作用下发生环化脱水反应生成式③所示中间产物、记为中间产物③，反应式如下所示：
步骤3：以步骤2中的中间产物③为反应底物，在催化剂和溶剂的作用下，通入含氧气体进行液相氧化反应，生成目标产物2,6-NDA，反应式如下所示：
。
根据本发明，所述的步骤1的反应条件为：在配置冷凝回流和搅拌的反应釜中，原料卤代芳烃和同当量的3-甲基-3-丁烯-1-醇在Pd基催化剂，在有机溶剂、助剂和碱作用下，在90~150℃的温度范围，0~1.0MPa的压力范围内，在氮气气氛下搅拌反应0.5h~6h。
根据本发明，所述的步骤2的反应条件为：在带有气化室的固定床反应器中，在400~550℃的温度范围、0.5~1.5MPa的压力范围、空速1.5~4.5h-1和载气条件下，中间产物①和/或中间产物②在Pt基催化剂或改性的Pt基催化剂（具体如碱金属碳酸盐改性的Pt基催化剂）和溶剂的作用下发生环化脱水反应。
根据本发明，所述的步骤3的反应条件为：在配置有冷凝回流和搅拌的反应釜中，中间产物③与含氧气体在溶剂和Co-Mn-Br催化剂（特别是Co-Mn-Br均相催化剂）的作用下，在160~230℃的温度范围，1.0~3.0MPa的压力范围内反应2h~5h。
根据本发明的实施方案，步骤1中，式Ⅰ所示卤代芳烃可以选自4-氯甲苯、4-氯苯甲酸甲酯、4-氯苯甲酸、4-氯苯乙酮和4-溴甲苯中的一种或几种。
根据本发明的实施方案，步骤1中，式Ⅰ式Ⅰ所示卤代芳烃与式ⅠI所示化合物的摩尔比为(0.5~2):1，优选(0.8~1.2):1，例如为1:1。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述Pd基催化剂为负载型的Pd基催化剂，其载体可以为二氧化钛、三氧化二铝、Y分子筛和活性炭中的一种或几种，例如为Pd/Al2O3、Pd/C、Pd/TiO2、Pd/Y分子筛，优选Pd/Al2O3；活性组分为Pd，前驱体为醋酸钯、硝酸钯、氯化钯和草酸钯中的一种或几种。
根据本发明的实施方案，步骤1的负载型的Pd基催化剂中，基于载体的质量，其活性组分Pd的质量百分含量为0.1%~10%，优选为0.2%~1%。
根据本发明的实施方案，步骤1中，以活性组分Pd的含量计，所述Pd基催化剂的添加量为式Ⅰ所示卤代芳烃的0.001mol%~1mol%，优选0.01mol%~0.5mol%，例如为0.01 mol%、0.05 mol%、0.1 mol%、0.5 mol%，更优选为0.1 mol%。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮（NMP），N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、乙酸乙酯、甲苯、1,4-二氧六环中的一种或多种，优选为N，N-二甲基乙酰胺。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述有机溶剂与式Ⅰ所示卤代芳烃的摩尔比为(0.5~5):1，优选(1~5):1。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述助剂选自四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氯化铵中的一种或多种。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述助剂与式Ⅰ所示卤代芳烃的摩尔比为(0.1~2):1，优选(0.2~0.6):1。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述碱选自碳酸钾、碳酸铯、乙酸钠和乙醇钠中的一种或几种，优选为乙酸钠。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述碱与式Ⅰ所示卤代芳烃的摩尔比为(0.2~2):1，优选(0.5~1.5):1。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述反应的温度可以为100~180℃，例如为120~140℃，示例性为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或180℃。
根据本发明的实施方案，步骤1中，所述反应的时间可以为20 min~300 min，例如为60 min~120 min，示例性为20 min、30 min、60 min、120 min、180 min、240 min或300min。
根据本发明示例性的实施方案，所述步骤1可以具体包括如下过程：将式Ⅰ所示卤代芳烃和同当量的3-甲基-3-丁烯-1-醇、Pd基催化剂、有机溶剂、助剂和碱加入到配置冷凝回流和搅拌的反应釜中，反应开始前，通入氮气以置换反应釜中的空气，于0~1.0Mpa，90~150℃的条件下搅拌反应0.5h~6h；反应完成后，反应混合物为固-液两相，通过离心分离后，实现固-液相的分离；液相产物加入5倍的去离子水简单的萃取分离后除去有机溶剂和助剂，再经过减压精馏除去未反应的式Ⅰ所示卤代芳烃和低聚物后得到的即为粗品中间产物①和/或中间产物②，通过气相-质谱联用仪和核磁共振波谱仪进行定性分析，气相色谱仪外标法进行定量分析。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述的Pt基催化剂为负载型的Pt基催化剂，所述的改性的Pt基催化剂为改性的负载型的Pt基催化剂（例如是碱金属碳酸盐改性的负载型的Pt基催化剂）。
根据本发明的实施方案，负载型的Pt基催化剂或者改性的负载型的Pt基催化剂中，其载体为三氧化二铝、Y分子筛和活性炭中的一种或几种，活性组分为Pt，改性物为碱金属碳酸盐。
根据本发明的实施方案，所述的碱金属碳酸盐为碳酸钾或碳酸钠，基于载体的质量，所述碱金属碳酸盐的质量百分含量为0.1%~2.0%。
根据本发明的实施方案，基于载体的质量，活性组分Pt的质量百分含量为0.005%~1%，优选0.1%~0.5%。
例如，所述负载型的Pt基催化剂或者改性的负载型的Pt基催化剂为Pt/Al2O3、Pt/C、Pt/Y分子筛、Pt-0.5%K/Al2O3、Pt-1%K/Al2O3、Pt-1.5%K/Al2O3、Pt-0.5%K/C、Pt-1%K/C、Pt-1.5%K/C、Pt-0.5%K/Y分子筛、Pt-1%K/Y分子筛、Pt-1.5%K/Y分子筛、Pt-0.5%Na/Al2O3、Pt-1%Na/Al2O3、Pt-1.5%Na/Al2O3、Pt-0.5%Na/C、Pt-1%Na/C、Pt-1.5%Na/C、Pt-0.5% Na /Y分子筛、Pt-1%Na/ Y分子筛或Pt-1.5%Na/ Y分子筛。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种或几种，优选甲苯。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述溶剂与步骤2所述的反应底物的质量比为(4~19) : 1，优选(8~12) : 1。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述反应可以在载气存在的条件下进行，所述载气为氮气，载气的流量与步骤2所述的反应底物的摩尔比为(1~5) : 1。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述反应的温度可以为400~550℃，例如为450~540℃，示例性为400℃、450℃、470℃、500℃、520℃、540℃或550℃。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述反应的压力可以为0.5~1.5MPa，例如为0.6~1.0MPa，示例性为0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa。
根据本发明的实施方案，步骤2中，所述反应可以在反应床（例如为固定床反应器）中进行，所述反应时的底物流速可以为2-30 ml/h，例如为5-20 ml/h，示例性为5 ml/h、10ml/h、15 ml/h、20 ml/h。
根据本发明示例性的实施方案，所述步骤2可以具体包括如下过程：中间产物①和/或中间产物②在平流泵的作用下，进入250℃气化室气化后，在载气的作用下进入装有Pt基催化剂或改性的Pt基催化剂的固定床反应器内，在400~550℃、0.5~1.5MPa的压力范围、体积空速0.5~4.5h-1（例如1.5~2.0h-1）的条件下进行反应；反应2h后，通过反应管下端的产品罐收集产物的混合溶液，通过气相-质谱联用仪和核磁共振波谱仪进行定性分析，气相色谱仪外标法进行定量分析。
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述溶剂为C1～C6的低级脂肪族羧酸或其与水的混合物，示例性地为甲酸、醋酸或其与水的混合物。
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述溶剂与中间产物③的质量比为(3~12) :1，优选(5~10) : 1，例如为5:1、7:1、8:1、10:1。
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述含氧气体为空气或氧气。
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述催化剂为Co-Mn-Br催化剂，具体的为Co-Mn-Br均相催化剂，所述Co-Mn-Br均相催化剂可以为Co盐、Mn盐和Br盐的混合物；所述Co盐可以为Co的醋酸盐，例如醋酸钴或四水合醋酸钴Co(CH3COO)2·4H2O；所述Mn盐可以为Mn的醋酸盐，例如醋酸锰或四水合醋酸锰Mn(CH3COO)2·4H2O；所述Br盐可以为Br的碱金属盐，例如为KBr或NaBr。
根据本发明的实施方案，所述Co-Mn-Br均相催化剂中Mn/Co的摩尔比为 (0.5~2):1，例如0.5:1、1:1、2:1；Br/Co的摩尔比为(0.5~4):1，例如0.8:1、1:1、1.5:1、2.5:1；（Co+Mn）的摩尔总量与中间产物③的摩尔量之比为(0.1~0.3) : 1，例如为0.1:1、0.15:1、0.2:1、0.25:1、0.3:1，优选为0.2:1；Co/Mn/Br的摩尔比例如为1:1:0.8、1:1:1、1:1:1.5、1:1:2.5、1:0.5:1、1:2:1，优选为1:1:1.5。
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述反应的温度可以为150~250℃，例如为180~230℃，示例性为180℃、200℃、220℃、230℃、240℃、250℃；
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述反应的压力可以为1.0~3.0MPa，例如为1.8~2.6MPa，示例性为1.8MPa、2.0MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa、2.6MPa。
根据本发明的实施方案，步骤3中，所述反应的时间可以为2 h-8 h，例如为3 h-5.5 h，示例性为3 h、4 h、4.5 h、5.5 h。
根据本发明的实施方案，所述步骤3可以具体包括如下过程：将中间产物③、醋酸和Co-Mn-Br均相催化剂加入到配置冷凝回流和搅拌的500ml反应釜中，先用氮气置换釜内的空气并升压至1.0MPa后，保持压力开启搅拌升温至100℃后，通入空气至1.0~3.0MPa，同时继续加热至160~230℃后，持续通入2~8L/min的空气进行氧化反应2~5h后停止反应。卸压冷却后得到固-液混合物，通过离心分离后，得到的固相经冰醋酸洗涤1次和热去离子水洗涤3次后置于烘箱中恒温干燥至恒重，得到的即为粗品2,6-NDA。通过高效液相色谱法对产物进行纯度的测定，通过称重进行收率的计算。
本发明还提供式①所示的化合物和/或式②所示的化合物：
其中，R1具有上文所述的定义。
有益效果
1.以式I所示的卤代芳烃和3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料，经过C-C偶联反应、环化脱水反应和液相氧化反应三步工艺制备2，6-NDA的全新工艺，与现有的合成方法相比，无需经过脱氢和异构化步骤，缩短了工艺流程，简化了反应工艺。
2.与现有的合成方法相比，本发明提出的三步法制备2,6-DNA工艺环化步骤不产生难以分离的2，6位取代的萘的同分异构体，大大降低了后续的分离纯化难度，能耗低，因此该工艺路线具有较明显的选择性和效率性。
3.本工艺步骤1反应过程中使用负载型的Pd催化剂，与传统的C-C偶联反应相比，减少了有机膦配体的使用，降低了催化剂的成本，无污染，便于催化剂的回收和循环使用。
4.本工艺2,6-NDA的总收率最高可达到70%以上，与现有合成方法相比，过程操作简单，2,6-NDA的收率高。
5.本工艺反应原料卤代芳烃可选择范围广，原料来源广，大大降低了原料的限制。
附图说明
图1为实施例1中制备得到的醇和/或醛中间体的1H NMR谱图，溶剂为氘代DMSO。
图2为实施例3中制备得到的环化后的中间体的1H NMR谱图，溶剂为D2O。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
将100 mmol的卤代芳烃、100mmol的3-甲基-3-丁烯-1-醇、30 mmol四丁基溴化铵，240 mmol的DMF，100mmol的K2CO3和不同载体的负载量为0.5wt%的Pd基催化剂加入到250ml反应釜中。密封后，用氮气缓慢置换釜内空气三次后，开启搅拌（600rmp/min）和加热，将反应釜内温度升高至150℃，保持恒温反应120min后停止。反应完成后自然降温，反应后的混合物通过离心实现固-液相的分离，液相物质通过核磁共振波谱仪和气相-质谱联用仪对产物进行定性分析，通过气相色谱仪对反应进行定量分析，得到原料的转化率和产物的收率；固体混合物加入去离子水溶解可溶性盐后继续离心分离，再次得到的固体物质经乙醇和水洗涤后干燥，即得到回收的Pd基催化剂。反应结果如表1所示。
表1 催化剂种类、添加量和卤代芳烃种类对反应的影响
序号 催化剂 卤代芳烃 催化剂添加量（mmol） 卤代芳烃转化率（%） 中间体①和②总收率（%） 1 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯甲苯 0.1 83 58 2 Pd/C 4-氯甲苯 0.1 56 43 3 Pd/TiO<sub>2</sub> 4-氯甲苯 0.1 19 3 4 Pd/Y分子筛 4-氯甲苯 0.1 21 14 5 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯苯甲酸甲酯 0.1 92 16 6 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯苯甲酸 0.1 84 46 7 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯苯乙酮 0.1 86 45 8 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-溴甲苯 0.1 99 59 9 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯甲苯 0.01 36 28 10 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯甲苯 0.05 62 47 11 Pd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4-氯甲苯 0.5 86 35
以上结果表明，以Al2O3，活性炭，TiO2和分子筛为载体负载活性Pd组分，在自升压，150℃条件下均能催化表1中的卤代芳烃与3-甲基-3-丁烯-1-醇发生C-C偶联反应，生成中间产物①和/或②，催化剂以Pd/Al2O3为佳，4-氯甲苯、4-氯苯甲酸甲酯、4-氯苯甲酸、4-氯苯乙酮和4-溴甲苯等不同的卤代芳烃具有广泛的适用性，催化剂的加入量在0.1mol%时取得较好的效果。
从生产成本和适用性方面考虑，以4-氯甲苯为原料，对表1序号1的实验产物进行处理，反应离心后的液体物质通过柱层析分离，旋蒸去掉溶剂后得到的主要中间产物进行核磁共振波谱仪的氢谱分析，结果如图1所示。核磁共振波谱仪显示主要的产物为中间产物②的结构，命名为4-（对-甲苯基）-3-甲基丁醛，通过气相-质谱联用仪确定另一种极少量的中间产物为中间体①的结构，命名为4-（对-甲苯基）-3-甲基-3-丁烯-1-醇。
实施例2
将100mmol的4-氯甲苯、100mmol的3-甲基-3-丁烯-1-醇、30 mmol的四丁基溴化铵，240 mmol的有机溶剂，100mmol的碱和负载量为0.5wt%的Pd/Al2O3催化剂加入到250ml反应釜中。密封后，用氮气缓慢置换釜内空气三次，开启搅拌（600rmp/min）和加热后，将反应釜内温度升高至反应温度，保持恒温反应一定时间后停止，其他操作同实施例1。反应结果如表2所示
表2 反应温度、时间、有机溶剂和碱的种类对反应的影响
序号 反应温度（℃） 反应时间（min） 碱 有机溶剂 4-氯甲苯转化率（%） 中间产物①和②总收率（%） 1 150 30 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 62 49 2 150 60 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 82 64 3 150 120 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 83 58 4 150 180 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 84 55 5 150 240 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 86 44 6 120 60 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 78 65 7 130 60 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 83 80 8 140 60 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 84 79 9 160 60 K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF 80 59 10 130 60 Cs<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> DMF ＞99 42 11 130 60 乙酸钠 DMF 92 87 12 130 60 乙醇钠 DMF ＞99 55 13 130 60 乙酸钠 DMAC 96 93 14 130 60 乙酸钠 NMP 91 84 15 130 60 乙酸钠 乙酸乙酯 43 17
以上结果表明，以K2CO3，Cs2CO3，乙酸钠和乙醇钠为碱性助剂，以DMF、DMAC、NMP和乙酸乙酯为溶剂，4-氯甲苯和3-甲基-3-丁烯-1-醇在120℃-160℃，自升压的反应条件下均能发生C-C偶联反应，中间产物①和②的总收率在17%-93%之间。反应温度在120-140℃范围内为佳，反应时间在60-120min范围内为佳，碱性助剂以乙酸钠为佳，溶剂以DMAC为佳。
实施例3
将实施例2中实验13的粗产物通过简单的萃取和减压精馏分离后，除去未反应的4-氯甲苯、溶剂、助剂和低聚物后，将纯化后的4-（对-甲苯基）-3-甲基丁醛（含有少量的副产物甲苯和4-（对-甲苯基）-3-甲基-3-丁烯-1-醇）与溶剂甲苯进行混溶，配成10wt%的4-（对-甲苯基）-3-甲基丁醛的混合溶液。使用平流动将反应底物注入到气化室250℃气化后，由30ml/min的N2带入到固定床催化剂床层中，在一定的温度、压力和空速条件下反应，反应2h取样通过气相色谱定量计算转化率和产物的收率，纯化后的产物核磁共振氢谱图见图2。固定床反应器内径10mm，全长400mm，向恒温段填充1ml不同的Pt基催化剂，反应前催化剂在0.5L/h的H2气流下500℃还原90min。反应结果见表3。
表3 反应温度、压力和催化剂对反应的影响
以上结果表明，在450-540℃，0.6-1.0Mpa的条件下，4-（对-甲苯基）-3-甲基丁醛发生环化脱水反应，生成2,6-DMN，收率18.4%-84.4%，Pt-1%K/Al2O3催化剂为最佳。
实施例4
将一定比例的2,6-DMN，溶剂冰醋酸，催化剂醋酸钴、醋酸锰和溴化钾加入到500ml哈氏合金反应釜中。用氮气瓶通过减压阀向反应釜供给N2置换釜内的空气，置换完成后升压至1.0Mpa，保持压力开启搅拌并升温至150℃后，通入空气并升高至2.4MPa，同时继续加热至230℃，持续通入3L/min的空气进行氧化反应4h后停止反应。冷却卸压得到固-液混合物，通过离心分离后，得到的固相经冰醋酸洗涤1次和热去离子水洗涤3次后置于烘箱中恒温干燥至恒重，得到的即为粗品2,6-NDA。通过高效液相色谱对产物纯度进行分析，再通过称重计算产品的反应收率。结果见表4。
表4 溶剂和催化剂比例等对反应的影响
实施例5
将201g冰醋酸（纯度：99.5%）、20.20g的2,6-DMN（纯度：99%）、3.20g的Co(CH3COO)2·4H2O（纯度：99.5%）、3.20g的Mn(CH3COO)2·4H2O（纯度：98%）和2.31g的KBr（纯度：99%）加入到500ml哈氏合金反应釜中，保持原料、催化剂和溶剂的投料比例不变，改变反应温度，压力和反应时间，其余操作同实施例4，结果见表5。
表5 反应温度、压力和反应时间对步骤3反应的影响
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。