对叔丁基苯甲酸合成
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
总结说明
书
关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf
冯勇2010-12-14
对叔丁基苯甲酸(PTBA)又名:对特丁基苯甲酸、4一叔丁基苯甲酸、4一特丁基
苯甲酸等,为无色针状结晶或结晶粉末,是一种重要的有机合成中间体。它的主要用途有:用作生产醇酸树脂的改进剂;用作切削油、润滑油添加剂;用作聚丙烯成核剂;用作食品防腐剂;聚酯聚合作用的调节剂;它的钡盐、钠盐、锌盐等可用作聚乙烯的稳定剂;也可用于汽
车除臭剂的添加剂、口服药物的外膜、合金防腐剂、润滑添加剂、聚丙烯成核剂、聚氯乙烯热稳定剂、金属加工切削液、抗氧剂、醇酸树脂改进剂、助焊剂、染料及新型防晒剂;它还用于生产对叔丁基苯甲酸甲酷,广泛应用于化学合成、化妆品、香精香料等行业。
一.目前常见对叔丁基苯甲酸合成方法:
1.1无溶剂液相氧化法
以对叔丁基甲苯(PTBT)为原料,醋酸钻为催化剂,无溶剂液相氧化法合成对
叔丁基苯甲酸(PTBA)。用40%乙醛作引发剂可以明显缩短诱导期,反应的适宜温
度为170℃,反应100min后PTBA产率为50%,其选择性为98%,确定了在170℃
下的反应级数为一级,氧化反应的速率仅与PTBT的浓度有关。
1.2 硝酸氧化法
粗品对叔丁基苯甲酸的制备:在500mL高压釜中,加入26mL(0.2mol,29.69)
对叔丁基甲苯,68%的26mL(0.4mol,379)硝酸,加215mL水,盖好釜盖。开动反应搅拌装置,升温至180℃,反应sh。通冷水冷却,打开反应釜,大部分固体沉积于反应釜底部,少时附着于反应釜冷却管上。收集固体,过滤,干燥,得34.59,产率95.5%。
对叔丁基苯甲酸的提纯:称取109氢氧化钠,加90mL水,配成10%的氢氧化
钠溶液,将上述固体加入其中,待充分溶解后,过滤,滤液用盐酸调pH至3左右,
此时有大量结晶出。静置,过滤,得33.49,产率98.2%。
该方法虽然产率高,但硝酸对设备腐蚀性大,反应过程中易产生氮氧化物等副产物,对环境污染较大,反应压力高达3.6Mpa。
1.3醋酸溶剂催化氧化法合成对叔丁基苯甲酸
以对叔丁基甲苯为原料,醋酸钻做催化剂,醋酸为溶剂,溴化钠为引发剂,80—100℃之间反应,该方法为国际上通用合成方法。具有反应条件温和,溶剂和催化剂容易回收利益等特点。
1.4微波辐射合成对叔丁基苯甲酸
在250mL三颈烧瓶中,依次加入6mL对叔丁基甲苯,8.49高锰酸钾,1.09节
基三乙基氯化钱,100mL水,遥匀,置入微波反应器中,装上电动搅拌器、回流冷
凝管和温度计,调节微波辐射功率660W,连续辐射50min,反应结束后,抽滤除去
二氧化锰,所得滤液浓缩后冷至室温,加入盐酸调至pH=2一3,冷冻过液析晶。得粗
对叔丁基苯甲酸,精产品用甲苯重结晶得5.169白色针状晶体,产率82.6%。熔点164一166℃。
1.5高锰酸钾氧化法合成对叔丁基苯甲酸
对叔丁基甲苯的合成:在装有回流冷凝管和电动搅拌器的250mL三口烧瓶内加
入经无水氯化钙干燥过的甲苯和粉状三氯化铝309,在5一8℃将409干燥的叔丁醇缓
慢地滴入反应,将反应液移到500mL的烧杯中,倒入约2009碎冰,分层,用盐水
洗涤后再减压除去剩余甲苯。
对叔丁基苯甲酸的合成:在装有回流冷凝管和电动搅拌器的500mL三品烧瓶中
加入300mL去离子水和54.59对叔丁基甲苯,加热,在剧烈搅拌下分批加入固体高
锰酸钾,反应7一sh,待反应液保持紫色不再褪色为止。再将反应液移入500mL的烧
杯中静止过夜,滤去二氧化锰后加盐酸,过滤至无色透明,其pH值低于5。滤饼经
过水洗涤后加入100mL甲苯白色固体完全溶解,分层,上层减压水浴回收甲苯,冷
却得针状晶体对叔丁基苯甲酸。
除此之外,还有高温气相氧化法,在催化剂存在条件下,高温使对叔丁基甲苯
化氧化制得对叔丁基苯甲酸,另外还有电学氧化法等。
二.结合本公司实际情况比较合适的生产方案
投料量:对叔丁基甲苯:醋酸钴:溴化钠:冰醋酸=1:0.08:0.15:3
反应条件:升温到80℃--140℃之间,控制氧气压力在0.6Mpa—1.2Mpa之间,此反应为放热反应,在温度上升到80℃左右时,温度会迅速上升30℃左右。注意控制温度,最高温度不要超过160℃,在温度出现上升后,继续保温1小时左右。然后降温到30℃以下,过滤得到红色晶体,等待晶体中基本无醋酸液体时,滴加少量无色冰醋酸,可见瞬间红色晶体变为无色透明,继续抽干,直到对叔丁基苯甲酸色度达到质量
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
,停止滴加无色冰醋酸,一般收率可以控制在85%左右。
将抽虑过后的母液泵送到反应釜,再次按照对叔丁基甲苯:醋酸钴:溴化钠=1:
0.02:0.25加入新料。升温到80℃--140℃之间,控制氧气压力在0.6Mpa—1.2Mpa之间,
注意观察温度变化情况,如果温度突然上升,停止加热,控制温度在120℃--165℃之间,保温1.5小时左右。然后降温到30℃以下,过滤得到红色晶体,等待晶体中基本无醋酸液体时,滴加少量无色冰醋酸,可见瞬间红色晶体变为无色透明,继续抽干,直到对叔丁基苯甲酸色度达到质量要求,停止滴加无色冰醋酸,一般收率可以控制在80%左右。
该重复反应,可能在重复多次以后出现不能再次反应的情况,如果发生不能反应,可以在过滤母液中加入草酸,将钴离子沉淀出来,在将母液在125℃--160℃之间常压蒸馏出过量的醋酸,剩余的液体,过滤掉黑色固体,该次残余滤液为对叔丁基甲苯和醋酸的混合物,可以再次作为下次反应的原料。
三.总结
有点:该方案,比较适用于目前的工业化生产,主要优势:反应条件温和,容易控制,反应时间短,各种原料基本无损失,可以反复循环使用,反应需要的设备简单,单位土地面积的产出率较高。
不足:该方案未完成最终详细优化,许多过程需要多次循环试验,尤其是残液循环次数问题,催化剂添加量最低限额,溶剂最低添加量,催化剂复活,等相关研究需要在投产前做好详细研究。
该方案适用于对叔丁基甲苯容易购买的情况下,对于对叔丁基甲苯不容易购买的,可以采用甲苯与异丁烯,在浓硫酸的催化下合成,该反应方法收率可以控制在93%左右。
浙公网安备 33021202002483