顺酐催化加氢制备丁二酸酐研究文献综述
2020-04-06 13:08:00
文 献 综 述
1.丁二酸酐简介
丁二酸酐又名琥珀酸酐,分子式C4H4O3,外观为无色斜方形棱状结晶熔点196℃,沸点261℃,相对密度1.2340(20/4℃),溶于醇、氯仿和四氯化碳,微溶于水和醚。由于丁二酸酐分子中酰基吸电子效应的影响,使另一个酰基碳原子的正性增加,可发生水解、醇解、卤化、酯化、氨解和傅氏酰基等反应。
丁二酸酐在农药、医药、石油化工、染料和醇酸树脂等方面具有广泛的应用。在医药上,丁二酸酐可用于生产磺胺药、维生素A、维生素B6、止血药、利尿剂、祛痰剂和可的松衍生物,此外还可与抗菌素一起合成新药;在农药上,丁二酸酐与偏二甲肼在乙腈中反应制得的N-二甲胺基琥珀酰胺(简称比久)是一种低毒高效的植物生长抑制剂,它能控制植物陡长,调节养分,增强抗早、抗病、抗冻能力, 对调节果品质量,提高产量,延长贮藏期也有良好的效果。可广泛用于花生、棉花、果树、蔬菜等经济作物;在石油化工行业,丁二酸酐及其衍生物可用作烯烃聚合的催化剂、酯类高分子缩合物的交联剂以及高聚物的光稳定剂、紫外线吸收剂和油田助剂等。此外,由丁二酸酐制得的醇酸树脂具有曲挠性、弹性和抗水性;由丁二酸酐与氨基蒽醌反应生成的蒽醌染料,可用于尼龙或醋酸纤维的着色;丁二酸酐和明胶反应可得到改进卤化银照相乳液性能的载色剂;由丁二酸酐、线性聚酯和聚酰胺的混合物可制得增强纤维。
2.制备丁二酸酐的研究
2.1制备丁二酸酐的方法
制备丁二酸酐有很多方法,其中最主要的方法是四种:催化加氢法、氧化法、发酵法及催化加成法。
(l)催化加成法:此方法是用金属钴催化乙炔(乙炔衍生物)、水和一氧化碳反应,在反应温度80-250℃,反应压力3.04-50.66MPa条件下,直接氧化生产丁二酸酐,丁二酸酐的收率大约在75-80%。此外也可用钒或者硝酸作催化剂,这种方法有很高的选择性,但由于采用有毒金属催化,目前这种方法已被淘汰。
(2)发酵法:用微生物(如丙酸盐生产菌)发酵一些农业产物(木薯、玉米的秸秆)制备丁二酸酐,这种方法的优点是不污染环境,但这种方法目前还不成熟,产率比较低。
(3)电解还原法:采用电解的方法还原顺配,电解时间48小时,电解温度为40-50℃,电流约为50A。