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工艺管理
环己醇的合成工艺的改进方式研究
卫焕俊冯文君(河南神马尼龙化工有限责任公司,河南平顶山467000
摘要:本文将环己烯作为起始原料,通过两步法将环己醇
表2.三氟化滴加时间同产物收率的关系
合成。并对合成环已醇的重点环节,即氧化反应氧化剂的选用滴加时间/
20
25
30
进行了改进,以期优化环己醇的合成工艺,提高降低环己醇合
T
成成本,并加快反应速度。
产率/%
83.8
1.4
87.6
关键词:环己醇;合成エ艺;改进方法
有上表可知,随着三氟化硼滴加时间的不断延长,产物的
环己醇是目前应用较为频繁的有机化工原料,也是己二收率也随之增加。但这并非长期现象。当时间超过30min之
酸、己内酰胺与农药、燃料等相对精细的化学品在合成过程中后,随着时间的延长,产物收率开始呈现下降趋势。出现这
必不可少的中间体,同时能用作助燃物。科研人员在研究过程问题的原因可能有如下几点:第一,实验人员滴加的速度较
中发现,可将环己醇作为原料,合成聚酰亚胺薄膜,且合成物透快?第二,反应物出现积聚现象,且浓度相对较高。受上述两
明度较好,导电性能优秀。但该合成过程中需要大量时间,且点因素影响,可能在实验过程中出现一定副反应,进而令产物
操作较为复杂,部分必备的材料价格昂贵,需要企业投人大量收率有所下降。但也需要注意,滴加速度也不宜过慢,导致反
成本。不仅如此,还将形成大量废酸,对生态环境造成污染。应时间被延缓,同样不不便于产物收率的增加。因此,三氟化
因此,需要对合成工艺进行优化。
硼滴加时间应控制于30min左右,此时产物收率达到最高值。
1氧化剂的选用
3氧化反应过程中的温度与收率之间的关系
实验人员分别运用过硼酸钠、过氧化氢以及次氯酸钠三类
该反应属于放热反应。因此,温度降低对反应的进行具有
积极影响,但随着温度降低,反应的速度也随之减缓。为了确
氧化剂进行合成实验,同时对H2 O2/NAOH以及H20Na2CO体系
认氧化反应合理温度,探究了氧化反应的温度同产物收率之间
进行了对比。与三氟化硼上的低钾时间誉为30min,氧化反应
的关系。经数据显示,反应过程中,当然反应温度处于40℃,上
温度控制在40,上下浮动不超过2℃,当反应时间达到60min时,
下浮动不超过2℃时,效果最为优秀。若将40℃±2℃视为标准,
借此分辨那种氧化剂在合成实验中的作用更为优秀。
则如果温度尚未超过这一标准,随着温度的提升,可用的产物
表1过酸钠、过化氢以及次酸钠对反应收率的硬性
收率也将随之增加。由于温度上升,反应物内各个基团的活性
H:O2/
氧化剂
H,Or/
HO
O3「 NACLO
也将随之增加,活化能也相应提高。当温度不低于这一标准
NAOH
收率%
时,随着温度的提高,可用的产物收率反而下降。由此可见,应
81.6
81.4
91.4
将反应温度控制在40℃左右,上下温度浮动不宜超过2℃。
由上表可得,过硼酸钠所具有的氧化活性明显由于其他氧4氧化反应时间对产物收率的影响
化剂,收率达到最佳。过氧化氢碱性溶液稍逊,相比之下,次氯
当其他反应均确定的情况下,对氧化反应时间同产物收率
酸钠效果最差。混有过硼酸钠的水溶液经检测显示为碱性.
之间的关系进行探究,氧化反应时间代表过氧化经滴加完成之
因此在碱性条件下,活性氧化后所形成的物质可能使过氧阴离
后保温时间的反应。经数据表示,随着氧化反应时间的增多,
子或是由无法确认的过氧硼酸盐所行生的物质。同H1O-相比,产物收率也随之提高。但是当反应时间达到60min时,产物收
NACLO4氧化效果不佳。究其原因,是因为次氯酸根的例子较为率值达到最大。若继续延缓反应时间,对产物收率的影响并不
活跃,因此与反应过程中存在部分损失的问题,导致产物收率严重。造成这一现象的主要原因是反应时间短,导致反应没有
有所下降。当处于无碱状况下,H.O.并不会出现反应。由此可彻底完成,大部分原料尚未参与反应。随着反应时间的增加,
得,反应过程中,HO2与碱性环境内所形成的过氧阴离子起到反应也逐渐达到平衡,产物收率达到最佳。故而,氧化反应时
了氧化作用。H1 O /NAOH以及 HO /Naco同其氧化效果相比间需控制在6min
并不存在明显的差距,由此可以证明同无极碱所具有的强度并5结语
无直接关系。故而,环己醇的合成应选用SPB作为氧化剂。
环己烯传统合成方式需要下消耗大量时间,且部分原料价
2三氟化滴加时间同收率之间的关系
格昂贵,不适用于大规模生产。通过优化,能够加速反应时间,
硼氢化反应属于强烈的放热反应。故而,三氟化硼滴加速简化操作方式,同时也降低了原料的成本,有利于环己烯应用
度的快慢关平了反应进程的快慢,同时也对环己醇的收率形成范围的推广,也有利于工业的发展。
定影响。将硼氢化钠同三氟化硼摩尔之间的比值控制为参考文献:
1.0:1.05,环己烯取量为0.05mol,SPB取量值为0.05mol,氧化反
[孔样文,邱锦锋、环己醇合成工艺的改进队实验技术与管
应的温度应控制在40℃、氧化反应时间不得少于60min。在上理,2013,05:17-18+21
述实验环境下,三氟化硼滴加时间与反应产率之间的关系投如
郭志武新海波,佟泽民,环己酮、环己醇制备技术进展J
下表所示:
化工进展,2016,08:852-859.
144化2016年11月
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