异佛尔酮制备3_5二甲基苯酚工艺研究
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摘要:二甲基苯酚(DPM)是一种重要的精细化工原料,广泛应用于农药、树脂、香料、染料、抗氧剂、阻聚剂和抗菌类药物等研究领域及多种行业中,是很多重要物质的中间体[1]。
本文主要简单介绍二甲基苯酚的五种异构体的主要性质,一些简单处理的实验合成方法,和一些基本的简单应用。
关键词:二甲基苯酚异构体简单合成基本应用前言:现代工业生产的规模常要求一套装置的年产量达数十万吨或更高。
这些装置必然面临大量的工程问题,而且指标稍有下降,就会带来很大的经济损失。
科学技术的进步,时时刻刻在创造新的产品和新的工艺。
但这些新的产品必须借助工程的手段才能实现工业生产,新的工艺要有经济和技术的合理性才能取代原有工艺。
装置大型化和新产品、新工艺工业化的问题都属于化学工程的研究范围。
化学工程在国民经济中的重要作用是十分明显的。
化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别是在放大中的效应,以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。
它以物理学、化学和数学的原理为基础,广泛应用各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产问题。
化学工程包括单元操作、化学反应工程、传递过程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。
其中化学反应是化工生产的核心部分,它决定着产品的收率,对生产成本有着重要影响。
尽管如此,在早期因其复杂性而阻碍了对它的系统研究。
直到 20 世纪中叶,在单元操作和传递过程研究成果的基础上,在各种反应过程中,如氧化、还原、硝化、磺化等发现了若干具有共性的问题,如反应器内的返混、反应相内传质和传热、反应相外传质和传热、反应器的稳定性等。
对于这些问题的研究,以及它们对反应动力学的各种效应的研究,构成了一个新的学科分支即化学反应工程,从而使化学工程的内容和方法得到了充实和发展。
化学工程初期的主要方法是经验放大,通过多层次的、逐级扩大的试验,探索放大的规律。
但是时至今日,对于一些特别复杂,人们迄今尚知之甚少的过程,还不得不求助于或部分求助于此法。
异佛尔酮的合成研究进展一,异佛尔酮简介异佛尔酮是一种重要的高沸点溶剂,学名3,5,5—三甲基—2—环己烯—1—酮。
常温下常压,它是一种无色挥发性的液体,密度:0.9213g/cm 3,凝固点:-8.1℃,沸点:215℃,折射率:n 20:1.4781,露光变成二聚物,在空气中易氧化成4,4,6—三甲基—1,2—环己二酮。
异佛尔酮不溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮,并能与多种硝基纤维素混溶,除用作溶剂外,它还可用于聚氨酯、涂料、医药、弹性体、特种纤维、食品及粘结剂等产品。
20世纪80年代中后期,美国、日本、西欧等国家和地区发展迅速,主要生产厂家有:美国的罗门哈斯(年产量约12~15kt )、道化学公司、德国的赫斯公司(年产量约52kt )、英国BP 公司、日本大赛路公司等。
该产品在我国目前尚处于试验开发阶段,只有几家化工试剂企业少量生产,如:上海试验试剂有限公司、四川成都科龙化工试剂厂、吉化公司研究院等。
没有工业化装置,需求主要依赖进口,所以开展该产品的研究及生产具有非常重要的社意义和经济意义。
二,异佛尔酮的合成方法概述异佛尔酮的研究最早开始于上世纪四十年代,其合成方法可分为异丙叉丙酮法和丙酮缩合法两种,而丙酮缩合法又可分为液相缩合法和气相缩合法两种。
1,异丙叉丙酮法该方法是用异丙叉丙酮和乙酰乙酸乙酯在催化剂作用下,经环化、水解、制得异佛尔酮。
此工艺路线的优点在于反应是在常压和较低温度下进行,反应条件温和,操作简单,设备投资少,其缺点在于原料价格高,产品成本高,难于推广应用,因而该方法已经在工业生产中淘汰,现在只用于实验室制备少量异佛尔酮。
2 丙酮缩合法 O +O O OO在酸性或碱性催化剂,高温条件下,三分子丙酮可缩合成一分子异佛尔酮,根据反应时物料形态的不同,又可分为(1)液相加压缩合法,(2)固体催化剂多相催化缩合法。
OO32.1 液相缩合法液相缩合法一般在高温高压下进行,该方法也是国外工业化装置中所采用的主要方法,因为高压下丙酮大部分以液态存在,所以称为丙酮液相缩合法。
153,3′,5,5′-四甲基联苯二酚合成研究陈卫东1,张鹏云2,刘志铭2(1.西北师范大学化学化工学院;2.甘肃省化工研究院,甘肃 兰州 730020)摘 要:本文以2,6-二甲基苯酚为原料,在水介质中采用双氧水做氧化剂,通过氧化偶合反应和还原反应,两步法合成了3,3′,5,5′-四甲基联苯二酚。
分别用红外光谱和1H-NMR 光谱对产物分子结构进行了表征,并且探讨了氧化剂和催化剂对产物收率的影响,运用正交实验的方法确定了其他因素的最佳值,经过反复实验得出最佳工艺条件为:n (2,6-二甲基苯酚):n (双氧水):n (催化剂)=1:2:0.00018, 氧化偶合反应温度为80℃,反应时间为3h ,还原反应温度为80℃,反应时间为0.5h,产品产率和纯度分别可达80%和99%以上。
此合成方法在工业中具有很好的应用前景。
关键词:氧化偶合,2,6-二甲基苯酚,3,3′,5,5′-四甲基联苯二酚,双氧水资金项目:甘肃省科技厅“科技支撑计划”(0804GKCA019)。
3,3′,5,5′-四甲基联苯二酚(TMBP )可用作聚酯﹑聚氨酯﹑聚碳酸酯﹑聚砜﹑环氧树脂等诸多产品的改性单体,用以制造优良的工程塑料和复合材料;也可用作橡胶﹑乳剂防老剂和塑料抗氧剂,以及染料中间体或石油制品的稳定剂。
如由TMBP 合成3,3′,5,5′-四甲基联苯二酚二缩水甘油醚熔融黏度低,密封性良好,工作温度较宽,不龟裂,具有很好的操作性和流动性是一种优良的集成电路封装材料[1-2]。
现已报道的TMBP 合成方法按氧化剂的不同主要有五种,一是用氧气做氧化剂,需要特殊的耐压反应设备[3-5]。
二是用双氧水做氧化剂,但氧化偶合反应要在有机溶剂(如四氢呋喃﹑丙酮)中进行,采用锰盐作催化剂,成本较高[6-7]。
三是用无机盐如CuSO 4﹑FeCl 3﹑VOCl 3等做氧化剂,产率在45%左右[8-10]。
四是在有机氧化体系中氧化,如Christophe Boldron 等在二乙酸碘苯(PIDA )存在下氧化得到TMBP ,但有机氧化剂的合成比较复杂[11]。