MMA制備過程中羥醛縮合反應(yīng)機理及離子液體回收的研究.pdf

1、甲基丙烯酸甲酯（methyl methacrylate，MMA）是一種重要的有機化工原料，作為聚合單體經(jīng)過聚合反應(yīng)生成聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃，PMMA）,且廣泛應(yīng)用于涂料、樹脂、紡織、造紙等行業(yè)。目前，生產(chǎn) MMA的工藝有：丙酮氰醇法（ACH法）、乙烯法、異丁烯法、丙炔法、丙烯法和異丁烷法等。近年來，以甲醛和丙醛為原料先合成甲基丙烯醛（MAL）、再經(jīng)一步氧化法生成 MMA的方法也逐漸發(fā)展起來，并逐步應(yīng)用到工業(yè)中。相比于其它工藝，該工

2、藝具有原料易得、反應(yīng)條件溫和、簡單易行、MAL的選擇性高等優(yōu)點，具有很好的應(yīng)用前景。
　　離子液體被稱為是三大“綠色溶劑”之一，因其獨特的特點而廣范應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)、分離分析、電化學(xué)和石油化工等領(lǐng)域。但離子液體本身并不是完全無害的，大量使用離子液體會對環(huán)境和人類造成一定的危害，因此必須想辦法實現(xiàn)離子液體的回收再利用，這樣不僅可以解決環(huán)境問題，也可以節(jié)約成本。目前，離子液體的回收方法有：蒸餾、萃取、吸附、雙水相和膜分離等。
　　

3、本文對 MMA制備過程中甲醛與丙醛的反應(yīng)機理進行了研究，利用雙水相技術(shù)實現(xiàn)了離子液體催化劑的回收。主要內(nèi)容如下：
　　1）合成新型離子液體二乙胺乙酸鹽用于催化甲醛與丙醛反應(yīng)生成甲基丙烯醛（MAL），分析得到：丙醛轉(zhuǎn)化率為99％，MAL的選擇性為94%。
　　2）縮合反應(yīng)機理為：在酸性條件下，甲醛中的羰基質(zhì)子化，與二乙胺發(fā)生親核加成反應(yīng)，然后去質(zhì)子，氮上的電子轉(zhuǎn)移，脫去水，生成亞胺離子中間體（N-羥甲基二乙基胺）；丙醛質(zhì)子化，

4、生成烯醇鹽，生成的N-羥甲基二乙基胺作為親電試劑進攻含活潑氫的烯醇鹽，失去質(zhì)子，生成曼尼希堿；最后在加熱條件下，曼尼希堿分解生成MAL和水。
　　3）采用雙水相技術(shù)從縮合反應(yīng)的廢液中回收了離子液體二乙胺乙酸鹽，并繪制出雙水相體系的雙節(jié)點曲線、結(jié)線和三相圖。結(jié)果表明，雙水相體系雙節(jié)點曲線滿足 Merchuk方程、結(jié)線滿足 Othmer-Tobias方程和Bancroft方程，二乙胺乙酸鹽回收率隨無機鹽加入量的增加而增加，隨二乙胺乙酸

5、鹽初始濃度的增加而減少。
　　4）采用雙水相技術(shù)實現(xiàn)了親水性離子液體1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽與水的分離，并繪制雙水相體系的雙節(jié)點曲線和結(jié)線。結(jié)果表明，雙水相體系雙節(jié)點曲線滿足 Merchuk方程、結(jié)線滿足 Othmer-Tobias方程和Bancroft方程；不同的無機鹽會形成不同的雙節(jié)點曲線，且無機鹽的相分離能力為：K3PO4＞K2CO3＞K2HPO4；雙水相體系的雙節(jié)點曲線與離子液體的分子量和疏水性有關(guān)；雙水相體系的雙節(jié)點曲