基于非均相催化合成3-巯基丙酸甲酯的研究文献综述
2020-04-14 15:31:20
1、目的及意义
1.1巯基化合物的应用及现状
巯基化合物因其是一类重要的工业原料和重要的药物中间体而受到人们的广泛关注, 研究开发其制备技术成为开发该系列化合物的重点。由于社会发展的需要,人们的环保意识越来越强,研究开发短工艺路线,低污染和副产物少的工艺路线成为社会发展的迫切需要。
β-疏基丙酸是制备药物芬那露的中间体,也可用于制备交联剂、硬化剂、树脂添加剂、抗氧剂、催化剂和生化试剂,还可作制备为PVC热稳定剂酷基锡的原料。
巯基丙酸甲酯主要是医药、杀菌剂的中间体、苯酚缩聚剂、树脂稳定剂、重金属去除剂、重金属解毒剂,应用领域十分广泛,在国内外均具有广阔的市场前景和发展前途。
巯基丙酸甲酯可以作为合成除草剂农药3-(4-甲氧基-6-1,3,5-三嗪-2-基氨基甲酰氨基磺酰基)噻吩-2-羧酸,即噻吩磺隆。贵州省化工研究院易生精细化工有限公司也已成功合成了该产品,并用其进步一合成香料原料:3-羧基-2甲氢噻吩甲酸甲酯和4-羧基-2-四氢噻吩甲酸甲酯。
巯基丙酸甲酯目前在国内研究几乎空白,只有重庆天原化工有限公司研究了在搅拌和静态条件下,巯基丙酸与甲醇进行酯化反应生成巯基丙酸甲酯的反应速度和转化率。结果表明:在相同的反应时间内,两种条件下得到的转化率相同,静态酯化反应可以减少电耗80%。
国外巯基丙酸甲酯研究起步较早,巯基丙酸甲酯催化剂在20世纪70年代被深入研究,在20世纪80年代和90年代,发现其在农业,医学以及其他方面上的重要性,逐渐地发现了它在合成农药,医药,烟用香料和食品香料的重要中间体上的价值。
在化学研究方面,由于硫比碳容易被氧化的多,而且硫 氢键有比氧氢键容易断裂,因此巯基远比羧基容易被氧化,它极易被氧化成二硫化合物,并且无论有无催化剂存在,于低温下用空气即可把它氧化成二硫化合物。
1.2非均相反应的目的及意义
非均相催化反应(多相催化反应)是指反应物与催化剂处于不同相态的反应,通常催化剂是固体,反应物与产物为液体或者气体。液体产物混合物与固体催化剂分离简单、彻底,从而使非均相催化剂在经济上更诱人,特别是许多催化剂价格昂贵,需重复使用目前,应用于席夫碱合成反应中的非均相催化剂多为固体酸碱催化剂,主要有黏土、树脂、分子筛、碳酸盐、硫酸盐、复合氧化物、固定化酶等,国内外许多专家对这些催化剂的应用都做了不同程度的研究。离子交换树脂类催化剂催化反应条件比较温和,反应过程中副反应少,对设备无腐蚀作用,可循环使用,便于连续生产,因此也得到广泛的应用,许多文献也进行过相关研究,然而由于其使用温度一般较低而受到一定限制。根据催化理论, 与非均相催化剂相比,均相催化剂提供的活性中心较多,这是其催化效果好于后者的主因。但是均相催化剂在与产品分离和再生上显得比较困难,因此两者各有优缺点。而在实际应用中,非均相催化剂比均相催化剂具有优势,主要原因就是其容易从产物中分离出来。