甲缩醛的置备与合成.doc

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1、甲缩醛的置备与合成甲缩醛的置备与合成［摘耍］概述了甲缩醛的基本合成方法，如甲醛和甲醇反应精憾制备甲缩醛、甲醇与多聚甲醛合成甲缩醛、二甲瞇氧化法合成甲缩醛、二漠甲烷合成甲缩醛、甲醇一步氧化法合成甲缩醛，对某些合成方法进行了评述、成本分析和评价，并简单介绍了甲缩醛在各方面的应用以及发展前景。［关键词］:甲缩醛合成应用前景刖S甲缩醛为无色澄清易挥发可燃液体，有氯仿气味和刺激味。溶于3倍的水（20°C时水中溶解度32%（质量））。本品对粘膜有刺激性，有麻醉作用。吸入蒸气可引起鼻和喉刺激；高浓度吸入出现头晕等。对眼有损害，损害可持续数天。长期皮肤接触可致皮肤干燥。1.甲缩醛的合成1.1甲醛和甲醇反应制

2、备甲缩醛合成甲缩醛的众多工艺屮，甲醛和甲醇反应生成甲缩醛的工艺较为常用，因为该方法原料易得，操作方便，反应快，条件温和易控制，虽为放热反应，但是放出的热量比较小，放出的热量对反应的平衡转化率影响不大。以对甲苯磺酸作均相催化剂，精憾塔顶温度50°C,塔釜温度85°C,搅拌速率60r/min,反应2h,催化剂用量为反应物总质量的5%,甲缩醛为馅出物的71%。该方法将反应与分离操作结合，把催化剂以一定方式装入填料塔屮，对操作要求较高，填装和拆卸填料塔都困难；另外，催化剂在此过程中同时又作为填料，使得其作用机理复杂，不易改进。黄碧慧等将以上反应部分从精馆塔中“取出”的连续催化精憾，用AspenPlu

3、s软件模拟了新工艺，常压下55°C,液相进料位置为第26块塔板;侧线采出量31-34kmol/h；理论塔板数30块、气相进料塔板数28块、回流比为5时，塔顶甲缩醛浓度较高，精憾塔分离效果较好，原料得到充分利用，从而节约能源降低成本。1.2甲醇与多聚甲醛合成甲缩醛以硫酸为催化剂，在甲苯溶剂100g中，使用含水质量分数为5%的多聚甲醛时，n（多聚甲醛）：n（甲醇）二0.550；60°C下反应60min,得到甲缩醛的选择性为97.9%；为了既能提高反应速率，乂能很好的控制反应，选择催化剂用量5%-8%；在反应过程中产物甲缩醛、甲醇和水形成共沸物一起蒸出，甲缩醛选择性为99.4%,甲醇的转化率达91

4、.8%，最后得到的产品含甲缩醛91.6%、水2.1%、甲醇6.8%；甲缩醛收率升高，同吋使后处理过程简单化，是值得推广应用的环保便捷方法。1.3二甲瞇氧化法合成甲缩醛鉴于用阳离子交换树脂、结晶硅酸铝等固体酸催化剂选择性弱,收率低等缺点，韩怡卓等提出了以二甲醴为原料在氧气中摩尔比在1〜8之间，将反应空速控制在100-200,反应温度控制在200〜400°C,反应压力为0.1~5MPa,反应10min—24h即可得甲缩醛。该方法采用浸渍法制备催化剂,质量百分比组成为杂多酸:20%〜40%、载体30%〜60%、笫一改性组分0.05%一20.oo%、第二改性组分0.5%-30.00%o杂多酸可为磷钩

5、酸、硅钩酸等，载体可以是硅胶、氧化鯛、氧化铝等，第一改性组分为含锂、澜、鎳、锌等屮的…种或儿种，第二改性组分为含钾、猛、锡、铁等中的一种或儿种。本方法进一步改良了杂多酸催化剂，使其具有更适宜的氧化还原性和酸性功能，催化活性高、稳定性好，使工艺简单化，易于操作，得到高收率、高选择性甲缩醛。1.4二澳甲烷合成甲缩醛为了将甲烷的下游产品转化成高附加值的化学品，并克服现有合成甲缩醛技术的不足之处，单永奎等••副提出了一种新的合成甲缩醛的方法，利用甲烷下游产品二漠甲烷、氢氧化钾、无水甲醇作为原料，在常压强烈的搅拌下，将氢氧化钾溶解于无水甲醇屮，加入二漠甲烷,在40—65°C温度下搅拌2-10油浴蒸馄，

6、即得甲缩醛。该方法不仅成本低、对环境友好，而且易于进行，反应所得甲缩醛稳定性高，重复性好，较好的实现了甲烷下游产品的高附加值转化，适用于工业化生产，为以后合成甲缩醛方法的研究开拓了新思路。1.5甲醇一步氧化法合成甲缩醛反应方程式如下：用快速氧化法制成(VT—RC)催化剂和硫酸化(VTS-RC)催化剂，一步氧化甲醇合成甲缩醛。结果显示，VT-RC和VTS-RC催化剂具有纳米微粒和小孔结构，有强大的表面积，有较强的酸性和还原性，添加硫酸盐后，大大增加了酸性但是不影响还原性，有更强的选择性，VTS—RC作催化剂得到甲缩醛选择91.76%。用经修饰的觇作为催化剂，可以使反应在120°C下进行，且成本

7、较低，这是甲醇脱水/氧化合成甲缩醛的一种新的选择。用选择性氧化，Anthony等用Ru/Sn作为催化剂，电化学氧化合成甲缩醛，得到较好结果。2.甲缩醛的应用2.1甲缩醛在空气清新剂中的应用现代清新剂配方中，乙醇和甲缩醛作为溶剂应用广泛。甲缩醛作为溶剂，具有强溶解性、良好的水溶性、扩散性高等优点。可使香精的溶解性能得到很大改善，同时提高清新剂的香味，减少有毒气体的排放。由于其具有较低的沸点，甲缩醛可以提高气雾剂