甲基烯丙基醇的合成工艺研究文献综述
2020-04-06 13:06:19
文 献 综 述
2-甲基烯丙基醇,又称异丁烯醇,分子式:C4H8O,分子量72.11,无色易燃液体,有刺激性气味,。熔点-50℃,沸点113-115℃,闪点33℃,密度0.857g/ml,水溶性11g/100ml,折射率1.426(20℃),与空气接触能形成爆炸性混合物,与氧化剂接触会引起着火和爆炸。与硫酸、硝酸、腐蚀剂、脂肪胺、异氰酸酯不能配伍。
2-甲基烯丙基醇作为重要的中间体,用于合成香料和聚酯等。最早的类似方法出现在Sheshukov[1]等发表的,丙烯氯以及碳酸钾一起回流30h,在这基础上后人们又有很多改进的方法。
日本国内制造商有两家,东亚合成与旭化成,两公司的生产量约为6000吨。海外的大户有Degussa和美国的FMC。 在日本,甲基烯丙基氯有若干出口,没有进口,其国内需求约6000吨。
1 2-甲基烯丙基醇的生产工艺路线
由于2-甲基烯丙基醇(methallyl alcohol,简称MAA,结构式)中含有C=C双键,因此不宜采用简单的醛酮加氢反应来制备。其制备方法主要分为水解法、和2-甲基烯丙醛还原法,也有吡喃衍生物分解法、异丁烯氧化法等其他方法。
1.1 2-烯丙基卤水解法
水解法是制备2-甲基烯丙醇和烯丙醇类化合物的常用方法。以2-烯丙基卤或烯丙基卤为原料,水解制备2-甲基烯丙醇和烯丙醇类化合物,并加入碱,以中和水解反应所生成的HCl。报道文献以专利居多,大都围绕如何提高水解反应的反应速率来选择反应方式,或降低液体介质的粘度,或者采用加压的方式提高反应温度,或者加入NaOH、Ca(OH)2等碱类物质或者碱金属或者碱土金属的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐,中和反应生成的HCl,提高反应速度。水解法的不足在于可能会发生醚化、酯化等副反应,而且水的用量大,能耗较高。
1.1.1 烯丙基卤的直接水解法
MiroslavW.Tamele[2]报道了一种烯丙醇合成工艺,详细介绍了以不饱和烯丙基卤化物为原料水解反应制备烯丙醇的方法,并提出了合适的操作方式。该发明提出以烯丙基氯或含有烯丙基氯的不饱和卤化物为原料,在大量的水中,烯丙基氯、碱性试剂混合进行反应。提高温度有利于烯丙基氯的水解反应,另外采用加压下反应液体可以在高于液体常压沸点的情况下,保证水解反应仍能在液相中进行,从而提高反应速率,因此提出了可以在高压釜中进行操作,通入惰性的气体,如氮气、惰性的不参与反应的烷烃,并加强搅拌,使反应物良好接触,促进烯丙基氯的快速完全反应,避免烯丙基氯的聚合。烯丙基氯水解生成的盐酸会腐蚀设备,需要加入NaOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2等碱类物质,以中和生成的盐酸。同时,加强搅拌以避免盐酸在局部高浓度积累。所选温度,取决于中和盐酸所选的碱,选用NaOH时,优选100-150℃,选用Ca(OH)2时,温度优选150-200℃。由于所需反应温度较高,因此需要加压,保证反应物在所选温度下处在液相状态,保证在较高温度下,水解反应在液相中进行。
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