2,2-二甲基-3-氯丙醇兩步法制備新戊二醇研究.pdf

1、新戊二醇用途廣泛，不但用于聚酯的生產(chǎn)和芳烴、環(huán)烷烴的選擇分離，而且在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大。鎮(zhèn)痛藥布洛芬的制備過程中消耗大量的新戊二醇，并副產(chǎn)大量含2，2-二甲基-3-氯丙醇的廢水，如果不有效回收和治理，將嚴(yán)重制約生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保指標(biāo)。本文對布洛芬生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的2，2-二甲基-3-氯丙醇經(jīng)環(huán)氧化、水解兩步反應(yīng)制備新戊二醇的工藝進(jìn)行了研究。
　　 本文研究了2，2-二甲基-3-氯丙醇在未加相轉(zhuǎn)移催化劑和加入相轉(zhuǎn)移催化劑下

2、經(jīng)環(huán)氧化生成2，2-二甲基-1,3-環(huán)氧丙烷，然后2，2-二甲基-1,3-環(huán)氧丙烷在不同催化劑下經(jīng)水解生成新戊二醇的合成新工藝。通過考察相轉(zhuǎn)移催化劑的種類及其用量、堿的種類及用量、堿濃度對環(huán)氧化反應(yīng)的影響，得到了優(yōu)化的環(huán)氧化反應(yīng)工藝條件；通過考察水解催化劑的類型、催化劑用量、攪拌速度、反應(yīng)溫度、以及相轉(zhuǎn)移催化劑對水解反應(yīng)的影響，得到了水解反應(yīng)的優(yōu)化工藝條件。在優(yōu)化的環(huán)氧化條件下對其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，建立了環(huán)氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，通過動(dòng)力

3、學(xué)實(shí)驗(yàn)，擬合確定了模型中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)并得到了環(huán)氧化反應(yīng)的反應(yīng)活化能。
　　 實(shí)驗(yàn)考察結(jié)果得到的2，2-二甲基-3-氯丙醇在相轉(zhuǎn)移催化作用下經(jīng)環(huán)氧化反應(yīng)制備2，2-二甲基-1,3-環(huán)氧丙烷的優(yōu)化工藝條件為：采用表面活性劑S1為相轉(zhuǎn)移催化劑，其用量為2，2-二甲基-3-氯丙醇量的3％，氫氧化鈉用量與2，2-二甲基-3-氯丙醇用量比為nS:nA=1.4:1，氫氧化鈉濃度為45％。在此優(yōu)化工藝條件下環(huán)氧化反應(yīng)的收率為91.16％。<

4、br>　　 宏觀動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明環(huán)氧化反應(yīng)為擬一級反應(yīng)，活化能為0.99×104J/mol，指前因子為1.44×106min-1。兩相間的傳質(zhì)為反應(yīng)控制步驟，其反應(yīng)機(jī)理為分子內(nèi)SN2親核取代反應(yīng)。
　　 建立了以1,3-丙二醇為內(nèi)標(biāo)適用于水基體系中新戊二醇的定量分析方法，擬合得到的線性回歸方程為：y=0.02786x-0.00627，回歸系數(shù)R為0.9989，SD為0.0039，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.88％，檢出限為2.0×10

5、-3mg/ml。
　　 2，2-二甲基-1,3-環(huán)氧丙烷水解生成新戊二醇的反應(yīng)機(jī)理為酸性水解反應(yīng)機(jī)理，得到的優(yōu)化工藝條件為：采用表面活性劑S2為相轉(zhuǎn)移催化劑，其用量為2，2-二甲基-1,3-環(huán)氧丙烷量的1％，采用硫酸濃度為3.5％，2，2-二甲基-1,3-環(huán)氧丙烷與水體積比為1:7，反應(yīng)溫度為55℃，攪拌速度大于40r/min。優(yōu)化條件下的水解反應(yīng)的平均收率為95.47％。
　　 根據(jù)以上研究結(jié)果，對布洛芬生產(chǎn)過程產(chǎn)生的