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1、2-戊基蒽醌制備的研究進展2010年第8卷第5期化學推進劑高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMatmmls272一戊基蒽醌制備的研究進展劉杉,林歐亞,杜麗媛(黎明化【研究院,河南洛陽471ooo)摘要:分析了2一戊基蒽醌在雙氧水牛產(chǎn)中的應(yīng)用前景,以烷基化,酰化和閉環(huán)反應(yīng)為重點,綜述了近年來國內(nèi)外2一戊基:芭制鏘的研究進展,并介紹_r2一戊基蒽醌的提純方法.關(guān)鍵詞:2一戊基蒽;烷基化;?；?閉環(huán)中圖分類號:TQ244.63文獻標識碼:A文章編號:l672—2l91(20l0)05—0027—052一烷基蒽醌是重要的頗具發(fā)展?jié)摿Φ木?/p>
2、細化學品…,可作為燃料中問體,降解樹脂的光敏劑和醫(yī)藥農(nóng)藥中間體,還主要用作蒽醌法制過氧化氫的作液載體.在以2一乙基蒽醌為1作液載體的蒽醌法制過氧化氫『藝中,2一乙基蒽醌在_I作液中溶解度為l20～140g/L,I作液氫化效率為7～8g/L,與2一乙基蒽醌相比,2一戊基蒽醌(2一叔戊基蒽醌和2一新戊基蒽醌)在其所制備的高效__I:作液中溶解度可達200～300g/L,I作液氫化效率達15～20g/L,可顯著提高過氧化氫生產(chǎn)裝置產(chǎn)能.國外的MGC,SOlvay,DeguSsa等公司已相繼采用2一戊基蒽醌生產(chǎn)過氧化氫.隨著過氧化氫產(chǎn)量的逐年增加和]一藝技術(shù)的改進,對2一戊基蒽
3、醌的需求量將顯著增加【2】.合成2一戊基蒽醌的方法主要有4種:1)戊基蒽氧化,S.Junichiro等人p用過氧化氫氧化2一戊基蒽,以質(zhì)量分數(shù)35%的鹽酸為催化劑,甲醇為溶劑,在70℃下反應(yīng)45mi11,得產(chǎn)物2一戊基蒽醌,選擇性為97%,2一戊基蒽的轉(zhuǎn)化率為94%.2)二位取代的丁二烯同1,4一萘醌進行Diels—Alder反應(yīng)【4(該反應(yīng)分4步進行),2一戊基蒽醌總收率為52%,該反應(yīng)使用的原料較多,反應(yīng)條件復雜,尤其是乙炔氣的應(yīng)用對反應(yīng)裝置提出了很高要求,同時增加了反應(yīng)的危險性.3)4一叔戊基一2一芐基甲苯和5一叔戊基一2一芐基甲苯混合物空氣氧化,以VO和UO的混
4、合物為催化劑,將汽化的4一叔戊基一2一芐基甲苯和5一叔戊基一2一芐基甲苯的混合物用空氣氧化,制得2一戊基蒽醌.該法優(yōu)點是無需加入A1CI和H:SO,不需要處理反應(yīng)的廢棄物,但該法使用的原料和催化劑較難制備一日2一叔戊基蒽醌的收率較低,只有60.6%[5】,若以氧化釩和氧化鈰的混合物為催化劑,可提高催化效率,日.催化劑有較長的壽命【6】.4)苯酐同戊苯經(jīng)過Friedel—Crafts(付一克)反應(yīng),從易得的原料戊醇(或異戊烯,鹵代戊烷)和苯出發(fā),經(jīng)烷基化,酰化,閉環(huán)3步反應(yīng)合成2一戊基葸醌.從原料來源和經(jīng)濟效益考慮,第4種合成2一戊基蒽醌的方法具有明顯優(yōu)勢,并且國內(nèi)外已有
5、工業(yè)化生產(chǎn)裝置.為了優(yōu)化:J二藝技術(shù)和保護環(huán)境,國內(nèi)外學者對該法進行了大量研究.l2一戊基蒽醌的合成1.1戊苯的合成1.1.1叔戊基苯的合成于海濤等人【在低溫攪拌下將叔戊醇和苯的混合液滴入裝有苯,濃HSO和AICI,的燒瓶中反應(yīng)4h.反應(yīng)液用水分解,分出有機層,干燥,蒸出苯后,叔戊苯收率為79.3%(以叔戊醇計).經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)采用AlCl一H:SO雙酸催化劑比僅用AlCJ時叔戊苯收率明顯提高,分析認為質(zhì)子酸的加入促進了醇與AlCl所形成的絡(luò)合物分解,從而加速叔戊苯的生成.研究還表明,反應(yīng)溫度,反應(yīng)物物質(zhì)的量對產(chǎn)品收率均有較大影響.R.L.CObb等人[8】較早采用了堿金屬
6、催化劑來制備叔戊苯,催化劑一般選用含w(鉀)為78%的鈉鉀合金,反應(yīng)中加人促進劑:1)聯(lián)苯和共軛烯烴;2)聯(lián)苯,共軛烯烴和叔胺;3)萘和叔胺.該反應(yīng)的大致過程為:向反應(yīng)釜中加入異內(nèi)收稿日期:2olo—o1一l2作者簡介:劉杉(198l一).男,碩上,主要從事化學推進劑研發(fā)I:作.電子信箱:Iiush2l3@yahoocomcn化學推進劑卜j高分子材料28'ChemicalPropellants&PolymericMaterials2010年第8卷第5期苯,堿金屬和聯(lián)苯的混合物,在l90o(=下攪拌混合均勻,然后在一定壓強下通入乙烯,反應(yīng)2～3h,冰水冷卻后移出產(chǎn)
7、物,水洗,過濾.產(chǎn)物叔戊苯的選擇性為88.5%,但收率只有48.2%.S.Isoo等人【9向反應(yīng)釜中加入異丙基苯,一甲基苯乙烯,KcO和體Na,在一定的溫度和壓力下,向反應(yīng)體系中通入乙烯,反應(yīng)1611,叔戊苯的收率為85%.該反應(yīng)中K:CO充當催化劑載體,采用催化劑與載體同時加人的辦法可以避免在反應(yīng)前預處理危險的金屬鈉,同時催化效率也較高.F.Masami等人【】o】采用2種自制的同體堿A或D為催化劑,可解決催化劑活性低及叔戊苯收率不高的問題,也使催化劑與產(chǎn)物的分離較為容易.其方法大致為:將體堿與異丙苯在N:保護下加人反應(yīng)釜,在一定溫度和
