烷基化技术
- 格式:doc
- 大小:1.11 MB
- 文档页数:25
烷基化技术在石油化工行业中的应用石油化工行业是当今世界最重要的经济支柱之一,它涉及到了能源、化工、机械、环保等多个领域。
石油及其衍生品对于人类的生活产生了深远的影响,无论是石油的开采还是化工产品的生产,都需要各类技术的支持和应用。
其中,烷基化技术就是石油化工行业中不可或缺的一环。
烷基化技术是一种将碳氢化合物(烷烃)转化为烷基化合物的化学反应过程。
该技术最早被应用于汽油生产,并被广泛用于聚合物、合成橡胶、生产塑料、合成洗涤剂、染料和颜料等领域。
在石油化工的各个领域中,烷基化技术都起着至关重要的作用。
首先,烷基化技术在石油化工中的应用最为广泛的领域就是汽油生产。
烷基化技术可以将低碳烷烃与高碳烷烃进行反应,得到烷基化合物,其主要成分就是汽油。
这种技术可以将石油多种组分进行有效分离,实现对成分的调节和控制。
此外,烷基化合物的主要特点是具有较高的辛烷值和较好的反爆性能,因此烷基化技术在提高汽油品质方面也发挥着举足轻重的作用。
除汽油生产外,烷基化技术还应用于聚合物的合成。
在聚合物的生产中,烷基化技术可以将低聚合度的烯烃进行聚合,形成高聚物。
由于聚合度的不同会直接影响到聚合物的性质和性能,因此烷基化技术的应用对于聚合物材料的研发至关重要。
聚合物在现代工业中得到了广泛应用,如塑料制品、纤维材料、复合材料等,这些产物的制造离不开烷基化技术的支持。
在生产合成橡胶方面,烷基化技术也是不可或缺的。
在橡胶生产中,烷基化反应可以将不饱和烃进行烷基化,得到线性烷基苯/烷基苯乙烯(LAB)或正戊烷等烷基烃,用于合成橡胶助剂,如橡胶机油、轮胎添加剂等。
这些助剂对于保护橡胶性能和稳定性非常关键,因此烷基化技术在橡胶生产过程中起着重要的作用。
另外,在生产洗涤剂、染料和颜料等产品时,烷基化技术也被广泛应用。
这些产品的生产都需要对原料进行调节和合成,而烷基化技术可以从石油中提取原材料,并转化为需要的化学物质。
例如,染料和颜料的合成需要特定的化学结构,烷基化技术可以将原材料进行分解、重组,形成合成所需要的物质结构,从而实现对产品性能的优化。
烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用烷基化技术是一种重要的燃料改性技术,它可以通过在分子链上引入烷基基团,提高燃料的辛烷值和抗爆性能,从而改善汽油的品质。
烷基化技术在汽油升级中发挥着关键作用,随着研究的深入和技术的不断创新,烷基化技术取得了长足的进展。
烷基化技术的发展历程烷基化技术最早可以追溯到20世纪50年代,最初是通过烷基化剂(如三甲基铝)将辛烷值较低的汽油转化为辛烷值更高的高辛烷值汽油。
随着科学技术的不断发展,烷基化技术也得到了很大的改进和提高。
90年代初期,超碰联邦制的若干实验室就开始利用超碰的特性提高汽油标号以改善机动车的爆震性能,从而避免震荡和未点燃发生。
从那个时期起,烷基化技术逐渐成为改善汽油品质的重要手段,并在实际应用中取得了显著的效果。
烷基化技术的原理烷基化技术是通过在分子链上引入烷基基团来提高汽油的辛烷值和改善抗爆性能。
一般来说,烷基化技术包括烷基化剂的选择、反应条件的控制和产品分离纯化等关键步骤。
烷基化剂通常选择具有较高活性和选择性的催化剂,如硫酸铝、氯化铝等。
而反应条件的控制主要包括反应温度、压力、催化剂用量和反应时间等参数的优化。
产品的分离纯化则需要采用适当的分离技术,如蒸馏、萃取、结晶等,以获得高纯度的烷基化产品。
烷基化技术的进展近年来,烷基化技术在反应催化剂、反应条件和分离纯化等方面取得了显著的进展。
在催化剂方面,研究人员不断开发新型烷基化催化剂,如固体酸催化剂、离子液体催化剂等,以提高烷基化反应的活性和选择性。
在反应条件方面,利用计算机模拟和实验优化相结合的方法,可以更精准地控制烷基化反应的各项参数,从而提高产品的产率和纯度。
在分离纯化方面,采用超临界流体萃取、离子液体萃取等新型分离技术,可以有效地提高产品的纯度和收率。
烷基化技术在汽油升级中的关键作用烷基化技术在汽油升级中发挥着重要的关键作用。
通过烷基化技术可以有效提高汽油的辛烷值,从而降低燃烧过程中的爆震倾向,提高车辆的燃油利用率。
烷基化技术在石油工业中的应用研究烷基化技术是一种在化学反应中用烷基基团替换化学反应物中的氢原子的技术。
在石油工业中,烷基化技术有着广泛的应用,可以用于生产烷基苯、烷基甲烷、合成气等产品。
一、烷基化技术的原理烷基化技术的原理是通过一系列化学反应,将烷基基团引入到化学反应物中。
其中最常见的反应是强电子亲和性取代反应(SEAr)。
在反应中,烷基基团替换了化学反应物中的氢原子,从而形成了烷基化产物。
二、烷基化技术在生产烷基苯中的应用烷基苯是一种重要的有机化合物,是生产苯乙烯和聚苯乙烯的原料之一。
烷基化技术在生产烷基苯中有着广泛的应用。
在烷基苯的生产中,烷基化反应通常使用氯化铝作为催化剂,反应体系中一般还含有无水氯化氢和苯作为溶剂。
三、烷基化技术在烷基甲烷的生产中的应用烷基甲烷是一种重要的炭氢化合物,是天然气的主要成分之一。
烷基化技术在烷基甲烷的生产中也有着广泛的应用。
在烷基甲烷的生产中,烷基化反应通常采用自由基取代反应,反应中的催化剂为过氧化氢。
四、烷基化技术在合成气的生产中的应用合成气是一种舒适热的气体混合物,主要由一氧化碳和氢气组成。
烷基化技术在合成气的生产中也有着重要的应用。
在合成气的生产中,烷基化反应通常采用甲醇水烷化,反应中的催化剂为高温钼酸盐。
五、烷基化技术的未来发展趋势随着技术的不断进步和化学工业的不断发展,烷基化技术将会得到进一步的发展和应用。
未来烷基化技术将会在更广泛的领域得到应用,同时,也将会更加的高效、环保和经济。
六、结论烷基化技术在石油工业中有着广泛的应用,不仅可以用于生产烷基苯、烷基甲烷、合成气等产品,还可以应用于其他领域,如生产精细化学品、中间体和医药等。
随着技术的不断进步,烷基化技术将会得到更广泛的应用和发展。
烷基化工艺技术简介及应用烷基化是一种化学反应,通过在有机化合物中引入烷基基团。
烷基化技术包括烷基化剂的选择和反应条件的优化,可用于合成各种有机化合物,具有广泛的应用领域。
烷基化技术通常通过两种方式进行:单向烷基化和异构烷基化。
单向烷基化是指在有机化合物中引入相同的烷基基团,常用的烷基化剂有甲酸钠、甲醇、甲基碘化物等。
异构烷基化是指在有机化合物中引入不同碳数的烷基基团,常用的烷基化剂有氯甲烷、溴甲烷、三氯甲烷等。
烷基化技术在有机合成中有着广泛的应用。
一方面,烷基化反应可以用于合成新的有机化合物。
通过在特定位置引入烷基基团,可以改变化合物的性质和功能,从而获得新的化合物。
例如,在制药领域,烷基化技术被广泛用于合成药物前体和活性物质。
另一方面,烷基化技术还可以用于功能化改性。
通过在有机化合物中引入烷基基团,可以改变化合物的溶解性、稳定性和反应性,从而提高化合物在特定领域中的应用性能。
例如,在材料科学领域,烷基化技术被广泛用于改良聚合物、金属表面等。
烷基化技术可以根据反应条件的不同进行优化。
常见的反应条件包括温度、反应物比例和催化剂选择。
温度是影响反应速率和选择性的关键参数,可以通过调节反应温度来控制烷基化反应的进程。
反应物比例是影响反应产物生成的重要因素,通常通过优化反应物比例来提高反应选择性。
催化剂选择对于烷基化反应也至关重要,可以提高反应速率和选择性。
常见的催化剂包括酸、碱、金属催化剂等。
总的来说,烷基化技术是一种重要的有机合成方法,具有广泛的应用领域。
通过优化反应条件和选择合适的烷基化剂,可以合成各种有机化合物,实现功能性调控和性能改良。
烷基化技术在制药、材料科学、化学工程等领域具有重要的应用价值,对推动相关领域的发展具有重要意义。
烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用【摘要】烷基化技术是一种重要的汽油升级技术,其在汽油生产中起着关键作用。
本文首先介绍了烷基化技术的发展历程,然后详细讨论了烷基化技术在汽油生产中的应用及改善汽油性能的方法。
烷基化技术通过提升汽油质量,降低排放,实现了汽油升级的关键作用。
未来,烷基化技术仍有发展空间,对汽油升级仍具有重要性。
烷基化技术在汽油升级中扮演着不可或缺的角色,对提高汽油质量和降低排放起着至关重要的作用。
【关键词】烷基化技术、汽油升级、发展历程、汽油生产、性能改善、质量提升、关键作用、降低排放、未来发展、重要性、总结。
1. 引言1.1 烷基化技术简介烷基化技术是一种重要的烃化反应工艺,通过在烷烃分子中引入烷基基团,提升烷烃分子链长度,改善燃料的抗爆燃性能和汽车的动力性能。
烷基化技术可以在典型的H-ZSM-5催化剂存在下进行,该催化剂可以将低碳烷烃如甲烷、乙烷、丙烷等转化为较长链的烷烃,提高汽油的辛烷值和抗爆燃性。
烷基化技术的优势在于可以通过简单的反应方式,快速高效地将短链烷烃转化为高辛烷值的烷烃,使得汽油的性能得到显著提升。
在炼油工业中,烷基化技术已经成为一项至关重要的技术,被广泛用于汽油的生产中。
通过烷基化技术,可以有效提高汽油的辛烷值,减少底物的不饱和度,提高汽油的稳定性和抗爆燃性。
烷基化技术还可以提高汽油的动力性能和清洁性能,降低机动车尾气的有害排放物含量,减少对环境的污染。
烷基化技术在汽油升级中发挥着关键作用,是炼油工业中不可或缺的重要技术之一。
1.2 汽油升级的重要性优质汽油能够提高发动机的功率和燃烧效率,使汽车行驶更加顺畅,提高驾驶体验。
高质量的汽油能够减少发动机的磨损,延长发动机的使用寿命,减少维修和更换的频率,降低维护成本。
提升汽油质量可以降低尾气排放中有害物质的含量,减少对大气环境和人体健康的影响。
优质汽油还可以提高车辆的燃油效率,减少能源消耗,降低能源成本,有助于节能减排和可持续发展。
烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用【摘要】烷基化技术是一种重要的炼油技术,通过向烃类分子添加烷基基团来提高汽油的品质。
本文首先介绍了烷基化技术的定义和汽油升级的重要性,然后分析了烷基化技术的发展历史和原理,以及在汽油升级中的应用和对汽油质量的提升。
还探讨了烷基化技术在减少尾气污染中的作用。
结论部分强调了烷基化技术在汽油升级中的关键作用,提出了未来烷基化技术的发展方向,并对整篇文章进行总结。
烷基化技术的不断进步和应用将有助于提高汽油的质量、减少尾气污染,推动石油工业向更加环保和高效的方向发展。
【关键词】烷基化技术、汽油升级、发展历史、原理、应用、汽油质量、尾气污染、关键作用、发展方向、总结1. 引言1.1 烷基化技术的定义烷基化技术是一种重要的石油化工技术,利用催化剂将直链烷烃转化为分支烷烃的过程。
在这个过程中,直链烷烃中的一个或多个氢原子被取代,形成较高辛烷值的分支烷烃。
这种反应可以通过烷基化催化剂催化完成,常见的催化剂包括氯化铝等。
烷基化技术的应用范围较广,不仅可以用于汽油升级,还可以用于生产各种烷烃类化合物。
烷基化技术在石油化工生产中扮演着至关重要的角色,对优化产品结构、提高产品质量有着显著的影响。
通过烷基化技术,可以改善燃料的燃烧性能,降低车辆的排放污染,提高动力性能,延长发动机寿命等。
烷基化技术在现代化工生产中有着重要的地位和作用。
1.2 汽油升级的重要性汽油作为燃料在我们日常生活中扮演着至关重要的角色。
汽油的质量直接影响着发动机的性能和运行效率,同时也对车辆的环保性能有着重要影响。
为了提高汽油的质量,降低尾气排放,保护环境和人类健康,汽油升级技术显得尤为重要。
汽油升级技术的主要目的是通过改良生产工艺和添加特定的添加剂,提高汽油的辛烷值、清洁度和稳定性。
辛烷值的提高可以提升发动机的抗爆性能,从而提高燃烧效率;清洁度的提高可以减少发动机内部积碳和减少有害气体的排放;稳定性的提高可以延长汽油的保存时间,避免变质。
烷基化技术异丁烷和烯烃在酸催化剂的作用下反应生成的烷基化油,其辛烷值高、敏感性(研究法辛烷值与马打法辛烷值之差)小,不含硫、芳烃、烯烃,具有理想的挥发性和清洁的燃烧性,是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。
烷基化工艺能充分利用炼厂气体资源的优点,而且,随着环保要求越来越高,因此烷基化工艺是炼油厂中应用最广、最受重视的一种气体加工过程。
一、反应机理烯烃与异丁烷的烷基化反应是复杂的,有简单的加成反应,还有各种副反应。
1、加成反应正碳反应机理:烯烃与催化剂的质子生成一个带正电荷的烃离子异丁烷+异丁烯→三甲基戊烷异丁烷+2-丁烯→三甲基戊烷异丁烷+1-丁烯→二甲基己烷2、异构化反应1-丁烯→2-丁烯异丁烷+2-丁烯→三甲基戊烷三甲基戊烷的辛烷值(RON 100~109)二、对原料的要求1、杂质的含量无论硫酸法烷基化或氢氟酸烷基化,酸耗在操作费用中占有很大比重。
在硫酸法中,反应器中硫酸的浓度是保证烷基化油质量的重要因素。
在氢氟酸法中,酸的含水量是影响设备腐蚀和能否长周期安全运行的关键。
因此对原料的水和会直接或间接导致酸耗增加和稀释酸的杂质需严格限制。
2、对烷烯比的要求原料中的烷/烯是指进装置原料中异丁烷与烯烃的摩尔比。
一般来说在烷基化反应中,异丁烷与烯烃是等分子反应,但由于少量的异丁烷不可避免地随正丁烷及烷基化油带出装置,因此要求进装置原料中异丁烷分子略多于烯烃分子。
一般要求烷烯比(体积)不小于1.05。
三、硫酸法烷基化1、工艺流程压缩机→分离罐→丙烷↑酸沉降罐→闪蒸罐→酸碱洗→分馏塔→正丁烷酸→↓↑↓原料→缓冲罐→脱水罐→反应器烷基化油2、操作条件3、技术经济指标斯特拉科技术的指标4、废酸回收废酸回收涉及改善环境保护和降低成本,是硫酸法烷基化装置的重要配套设施。
国外目前较大的装置多采用焚烧再生法回收废酸,在高温下生成SO2,再将SO2进一步氧化制取硫酸。
烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用烷基化技术是一种重要的石油加工技术,其可以将轻质烯烃与同分异构的低碳烷烃发生反应,生成高辛烷值的烷基化产物。
近年来,随着环境污染和能源紧缺问题的日益加剧,烷基化技术在汽油升级中的应用逐渐受到关注,并取得了一系列的进展。
1. 提高汽油辛烷值辛烷值是衡量汽油抗爆能力的重要指标,也是汽油升级的主要目标之一。
烷基化技术可以将低辛烷值的低碳烷烃通过同分异构反应转化为高辛烷值的异构烷烃,从而提高汽油的辛烷值。
在工业生产中,烷基化技术已经成为提高汽油辛烷值的主要手段之一。
2. 改善汽油燃烧性能烷基化技术生成的异构烷烃具有较高的抗爆性能和较低的不完全燃烧产物,可以有效改善汽油的燃烧性能,减少污染物排放,提高空气质量。
3. 降低汽油零部件的磨损低辛烷值的汽油容易在发动机燃烧室中爆炸,从而增加汽油喷嘴、气门等零部件的磨损。
而高辛烷值的汽油则可以减少燃烧室内的爆炸,降低汽油零部件的磨损。
因此,使用烷基化技术改善汽油辛烷值可以有效延长汽车的使用寿命。
尽管烷基化技术在汽油升级中的应用效果显著,但是其仍然存在许多挑战。
其中最主要的问题是选择合适的催化剂和反应条件。
催化剂的选择直接影响烷基化反应的活性和选择性,因此在选择的过程中必须考虑催化剂的性质和价格等因素。
同时,反应条件的选择也会直接影响反应的结果,因此必须进行充分的实验和优化。
总之,烷基化技术是一种非常重要的石油加工技术,其在汽油升级中的关键作用越来越受到重视。
未来随着技术的不断改善和创新,相信烷基化技术将会在汽油升级和能源领域发挥更加重要的作用。
烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用烷基化技术是指通过向烃类分子添加烷基基团来改善其性能和稳定性的一种化学反应技朋。
烷基化技术在石油化工行业中具有重要意义,尤其是在汽油升级领域。
随着汽车保有量的快速增长和对汽油品质要求的不断提高,烷基化技术在汽油升级中的关键作用越来越受到关注。
本文将从烷基化技术的原理和进展以及其在汽油升级中的关键作用进行详细阐述。
一、烷基化技术的原理与进展烷基化技术是一种通过在烃类分子中引入烷基基团来改善其性能和稳定性的重要化学反应技术。
常用的烷基化试剂包括异辛烷、异丁烷等。
烷基化反应通常是在酸性催化剂的作用下进行,其中最常用的催化剂是固体酸催化剂,如大孔分子筛和氧化铝等。
烷基化反应的机理主要包括烷基阴离子和烯烃加成等反应路径。
随着石油化工技术的不断发展,烷基化技术也得到了持续的完善和进步。
在催化剂的研发方面,固体酸催化剂的活性和稳定性得到了不断提高,其择形作用和分子筛结构也得到了进一步的优化。
在反应条件控制方面,研究人员成功地实现了烷基化反应的高选择性和高收率,大大提高了反应效率和经济性。
通过引入升效剂和改性剂等手段,烷基化技术的催化剂寿命得到了显著延长。
烷基化技术在催化剂、反应条件和技术手段等方面都取得了显著的进展。
1. 提高燃烧性能汽油中的芳烃和烯烃等不饱和烃类物质容易在内燃机中产生积碳和烷基化反应过程容易产生不溶性胶质物质。
这些物质会导致发动机积碳严重,进而影响发动机燃烧效率和功率输出。
而通过烷基化技术,可以将其中的不饱和烃类物质转化为稳定的烷烃,提高汽油的燃烧性能,减少发动机积碳问题,有利于提高发动机燃烧效率,减少尾气排放和提高经济性。
2. 提高抗爆能力烷基化技术可以将芳烃和不饱和烃类物质转化为烷烃,提高汽油的抗爆能力。
不饱和烃类物质容易在高温高压下发生自燃爆炸,而烷烃在相同条件下具有更高的抗爆能力。
通过烷基化技术将汽油中的不饱和烃类物质转化为烷烃,可以大大提高汽油的抗爆能力,从而提高发动机的可靠性和安全性。
第三章烷基化技术本章教学设计工作任务通过本章的学习及本课程的实训,完成以下三个方面的工作任务:1.利用卤代烃、酯类、环氧烷类烷基化试剂生产混合醚类产品;2.利用卤代烃、酯类、环氧烷、醛酮类烷基化试剂生产胺类产品;3.围绕典型药物的生产过程,完成改变碳架结构的转化。
学习目标1.掌握卤代烃为烷基化剂制备混合醚时原料与试剂的选择、反应条件的确定等方法;2.掌握酯类为烷基化试剂时的反应条件及其在药物合成中的应用。
3.理解环氧乙烷类烷基化剂在烷基化反应中的应用4.理解螯合酚及多元酚的选择性烷基化5.掌握Gabriel反应在药物合成中的应用6.掌握酯类、醛酮类烷基化试剂在N-烷基化中的应用7.掌握F-C烷基化反应的反应规律及影响因素,8.掌握活性亚甲基化合物C-烷基化的反应条件、影响因素及在药物合成中的应用;9.理解芳烃氯甲基化、炔烃烷基化的原理、方法及应用。
学时安排课堂教学8学时现场教学4学时实训项目项目一:烯丙基丙二酸的合成项目二:二氨基乙醇的制备(盐酸普鲁卡因的制备中第1步)项目三:河北金通药业实训(溴化工段)工作任务:●利用卤代烃和硫酸酯生产混合醚。
学习目标●理解通过O-烷基化技术制备混合醚的各种方法;●掌握卤代烃为烷基化剂制备混合醚时原料与试剂的选择、反应条件的确定等方法;●掌握酯类为烷基化试剂时的反应条件及其在药物合成中的应用。
第三章烷基化技术第一节概述一、烷基化反应1.烷基化反应概念:用烷基取代有机物分子中的氢原子,包括某些官能团(如羟基、氨基、巯基等)或碳架上的氢原子,均称为烷基化反应。
2.常用烷基化剂:卤代烃、硫酸酯、芳磺酸酯、环氧烷类,此外,醇类、醚类、烯烃、甲醛、甲酸等也有应用。
3.常用被烷基化物:醇、酚、氨及胺、芳烃及活性亚甲基化合物4. 烷基化反应的影响因素:被烷基化物的结构烷基化剂的结构及离去基团的性质催化剂溶剂二、烷基化技术在药物合成中的应用①永久性烷基化:制备含有某些官能团的化合物(如醚类、胺类)或构建分子骨架。
②保护性烷基化:即充当保护基。
举例:例一: 抗心律失常药盐酸普萘洛尔(Propranolol Hydrochloride)的合成OCH2CHCH2ClOHC H NCH2CHCH2ClOOHH2NCH(CH3)2,NaI OCH2CHCH2NHCH(CH3)3OH HCl,C H OC HOCH 2CHCH 2NHCH(CH 3)3OHHCl(Propranolol Hydrochloride )例二:止泻药地诺芬酯(Diphenoxylate )中间体(1)的合成CH 2CNBr CHCN BrC 3CN(1)例三:萘夫西林中间体β-乙氧基萘甲酸的合成COOHOH(C 2H 5)2SO 4KOHCOOKOC 2H 5C 2H 5HSO 4H 2O第一节 氧-烷基化酚的酸性比醇强,所以酚的烷基化比醇更容易。
对于不同的酚,由于酚羟基的酸性不同,可通过选用合适的条件,进行选择性烷基化 ★一、卤代烃为烷基化剂:应用最广泛,原因:①性质活泼;②容易制备Williamson 合成:醇或酚在碱(钠、氢氧化钠、氢氧化钾等)存在下,与卤代烃反应生成醚的反应。
该反应用于引入分子量不太大的烃基++HBROB ROH ++R'OR R'X X OR1.醇或酚的影响 (1)醇的结构①活性大的醇,直接反应+Br CH Ph NaOCH 2CH 2NMe 2Ph+ClCH 2CH 2NMe 2HCl CHPhPhOH CH PhPhOCH 2CH 2NMe 2苯海拉明(Diphenhydramine )②活性小的醇,先制成醇钠 CH 3ONaClCH 2COOCH 3CH 3OH/pH8~9CH 3OCH 2COOCH 3(88.4%)(2)酚的结构(1)碱:氢氧化钠、碳酸钠(钾)、不必使用金属钠或醇钠。
(2)溶剂:水、醇、丙酮或非质子性溶剂、芳烃等。
BrOHHO2223BrOCH 2PhPhCH 2O2.卤代烃的选择 (1)卤代烃的活性RF <RCl <RBr <RI(2)卤代烃的选择:伯卤烷的反应最好,仲卤烷次之。
①制备脂肪醚混合醚(2)时,应选用如下方法:C CH 3CH 3CH 3ONa CH 3CH 2CH 2C CH 3CH 33OCH 2CH 2CH 3(2)②制备芳基-脂肪混合醚(Ar-O-R )时,一般应选用酚类与脂肪族的卤代烃反应。
例如:镇痛药邻乙氧基苯甲酰胺(Ethenzamide )的生产:CONH 2OH EtBr/NaOH80~100CONH 2OEt(75%)3.碱和溶剂 (1)醇的氧-烷基化反应中加入的碱:氢氧化钠、氢氧化钾、钠等强碱 (2)酚的氧-烷基化反应中加入碱:强碱(如氢氧化钠)或弱碱(如碳酸钠)★工业应用举例:苯氧乙酸的工业生产苯氧乙酸本身为用途很广的杀菌剂,同时也是重要的化工中间体,在医药工业可用于制备头孢唑啉、苄胺青霉素V 和海巴青霉素、氯酯醒等。
制备方法: (一)反应原理OH NaOHONaH 2ONa 2CO 3H 2O CO 2ONa ClCH 2COOH2COONa NaClOCH 2COONa HCl OCH 2COOH NaCl2ClCH 2COOH 2ClCH 2COONa(二)流程方框图:产品液碱苯酚投料比(质量)苯酚:15%液碱:氯乙酸:水:碳酸钠=1:3:1:0.5:(0.56~0.60)苯酚的分子量为94,氯代乙酸的分子量为96.5,所以当其质量比为1:1时,摩尔比也几乎为1:1 (三)操作过程在搪玻璃缩合釜中先投入苯酚和15%的液碱,开启搅拌在此同时往中和釜内投入氯乙酸和水,搅拌溶解后,分批加入碳酸钠中和,中和结束后,将料液以细流状放入缩合釜。
搅拌下升温至回流4~5h ,取样分析,待反应达终点后,稍冷却,酸化至pH 值2.5左右,析晶,过滤、洗涤,烘干 (四)注意事项1.反应过程也可不用碳酸钠,而将氯乙酸直接加到缩合釜内,此时氢氧化钠用量应适当增加。
2.苯氧乙酸也可用苯酚和氯乙酸乙酯反应后水解而得。
★二、酯类为烷基化剂 芳磺酸酯(ArSO 2OR ) 硫酸酯(ROSO 2OR )1.芳磺酸酯烷基化剂:用于引入分子量较大的烷基 常用的芳磺酸酯为对甲苯磺酸酯(TsOR )例如:抗抑郁药盐酸茚洛秦(Indeloxazine Hydrochloride )中间体(3)的制备OHOCH 3SO 2OCH 2N O CPh 3O OCH 2N O CPh 3KOH(3)2.硫酸酯烷基化剂硫酸二甲酯(Me 2SO 4):甲基化试剂 硫酸二乙酯(Et 2SO 4):乙基化试剂 特点:• 只有一个烷基参加反应 • 其沸点比相应的卤代烃高•活性大•毒性大•一般滴加在碱性水溶液中进行例如:抗高血压药甲基多巴(Methyldopa)中间体(8)、消炎镇痛药奈普生(Naproxen)中间体(9)等的合成CHOMeOHOMe2SO4/NaOHCHOMeOMeOHOMe SO/NaOH,1h MeO(85%)(86%)(8)(9)★工业应用举例一:藜芦醛的工业合成藜芦醛主要用于合成维拉烟肼、甲基多巴、甲基多巴乙酯、卡比多巴和二氨藜芦啶CHOOCH3OCH3理化性质:熔点43-45℃,沸点281℃/101.3kPa;210℃/7.06kPa;155℃/1.33kPa。
与乙醇和乙醚混溶,微溶于热水,在光的作用下可被氧化成藜芦酸。
制备方法:(一)反应原理CHOOCH3 OH (CH3)2SO4NaOHCHOOCH3OCH3CH3SO4Na H2O(二)流程方框图香兰醛水硫酸二甲酯产品投料比(质量)香兰醛:硫酸二甲酯:水:30%碱液:甲苯=(1.23~1.8):1.32:1.97:(5~6)(三)、操作过程在反应釜内加入水,开启搅拌及蒸气加热系统,当水温升至60℃时,加入香兰醛搅拌成浆状,再慢慢以细流状加入1/15碱液。
加毕,搅拌10分钟,并加入1/15硫酸二甲酯,继续搅拌15分钟,然后依次交替加入碱液和硫酸二甲酯(分10~15批加),整个反应过程中必须严格控制料液的pH值在7~9的范围内;温度则控制在60℃以下。
加毕,继续搅拌30~60分钟。
反应结束后,冷却至25~35℃,静置分层,分去水层,有机层用5%的稀碱洗涤,再用30~35℃水洗涤至中性,最后用甲苯萃取,萃取相蒸馏。
常压先蒸出甲苯和水(少量),再高真空蒸馏收集1.33kPa下154~155℃的馏分,即得产品。
收率大于85%,含量大于等于99%(HPLC),熔点43~45℃。
(四)、注意事项1、多批加料可减少硫酸二甲酯的用量,同时可减少副反应。
2、接近反应终点时,更应控制好料液的pH值,以减少副反应的发生。
3、反应温度不宜太低,以防香兰醛的钠盐沉淀析出,如果低于25℃则产物可能析出,但温度也不宜过高,否则硫酸二甲酯的用量需要增加。
4、分层时温度不宜低于25℃,以防产物析出,杂质等被结晶包住,而难以精制。
5、用稀碱洗涤的目的是除去未反应的香草醛。
所得的洗涤液和水相合并,加酸中和使成微酸性,在冷却可析出香草醛(回收套用)。
6、如果省去甲苯萃取工序,直接冷却结晶,则可得含量95%~98%的藜芦醛。
7、为制备高纯度的藜芦醛,则所用的原料香兰醛含量必须高,至少应大于98.5%(熔点81~82℃).8、硫酸二甲酯为剧毒药品,操作工人必须戴防护手套和口罩操作,设备硬密封良好,严防蒸气漏出,液体溅出,车间保证通风良好。
工业应用举例二:萘夫西林中间体β-乙氧基萘甲酸的生产过程(一)反应原理COOHOH(C2H5)2SO4KOH COOKOC2H5C2H5HSO4H2O(二)操作过程加入原料2-羟基-1-萘甲酸和37%的氢氧化钾,搅拌,控制温度在25~30℃,滴加硫酸二乙酯加毕,升温至回流1.5~2.0h 再加入氢氧化钾甲醇溶液 升温至回流,并回流5~6h稍冷却,将料液转移至稀释釜,继续搅拌,使其冷却至25℃,然后加水稀释结晶析出,过滤。
滤液酸化 (三)流程方框图2-硫酸二乙酯酸化(四)注意事项1.工业生产上可用氢氧化钠代替氢氧化钾。
2.回收的2-羟基萘甲酸可作为下一批原料投入酯化釜反应工作任务:● 利用环氧烷类生产混合醚 ● 利用卤代烃生产胺类产品学习目标:● 理解环氧乙烷类烷基化剂在烷基化反应中的应用 ● 理解螯合酚及多元酚的选择性烷基化 ● 掌握Gabriel 反应在药物合成中的应用三、环氧烷类为烷基化剂1.羟乙基化反应的概念:在酸或碱的催化下,环氧乙烷很易与水、醇和酚发生反应,在氧原子上引入羟乙基,此反应称为氧原子上的羟乙基化反应。
2.该反应的优点优点:反应条件温和,速度快,反应压力也不高,可在常压或不太高的压力下进行。