羰基合成（新）ppt课件.ppt

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1、8.1．概述8.2．甲醇低压羰基化合成醋酸8.3．丙烯羰基化合成丁辛醇第8章羰基合成第8章羰基合成基本要求1、理解羰基合成的定义、类型；2、掌握羰基合成反应催化剂结构、类型；3、了解醋酸和丁辛醇主要生产方法；4、掌握甲醇低压羰基化反应原理、工艺流程及其优缺点，丙烯羰基化合成丁辛醇原理、催化剂、工艺条件。8.1概述主要内容：1、基本概念（重点）2、羰基合成反应类型（重点）3、羰基合成反应催化剂基本概念1、羰基合成定义：烯烃与合成气（CO/H2）或一定配比的一氧化碳及氢气在过渡金属配合物的催化作用下发生加成反应，生成比原料烯烃多一个碳原子的醛。这个反应被命名为羰基合成(oxosynthesis)，

2、也称作Röelen反应（即罗兰反应）。反应式RCH=CH2十CO+H2→RCH2CH2CHO+RCH(CHO)CH3烯烃羰基化基本概念2、氢甲酰化反应反应式：RCH=CH2十CO+H2→RCH2CH2CHO+RCH(CHO)CH3上式反应可以看作烯烃双键两端的C原子上分别加上一个氢和一个甲酰基（-CHO)，因此又称作氢甲酰化反应。基本概念3、羰基化反应（亦称羰化反应）随着一碳化学的发展，有一氧化碳参与的反应类型逐渐增多，通常将在过渡金属络合物(主要是羰基络合物)催化剂存在下，有机化合物分子中引入羰基(>C=O)的反应均归入羰化反应的范围。羰基合成的重要性①羰基合成的初级产品是醛。在有机合成中醛

3、是最活泼的基团之一，可进行加氢成醇、氧化成酸、氨化成胺以及歧化、缩合、缩醛化等一系列反应；②原料烯烃的多种多样和醇、酸、胺等产物的后续加工，由此构成以羰基合成为核心的内容十分丰富的产品网络，应用领域涉及化工领域的多个方面。8.1.1羰基化反应类型羰基化反应主要类型：不饱和化合物的羰基化反应和甲醇的羰基化反应。8.1.1.1不饱和化合物的羰基化反应（1）烯烃的氢甲酰化制备比原料烯烃多一个碳原子的饱和醛或醇例如CH2=CH2+CO+H2→CH3CH2CHO→CH3CH2CH2OH（2）烯烃衍生物的氢甲酰化不饱和醇、醛、酯、醚，含卤素、含氮化合物等中的双键都能进行羰基合成反应，但官能团不能参加反应。

4、（3）不饱和化合物的氢羧基化（4）不饱和化合物氢酯化（5）不对称催化合成生成单一对映体的醛某些结构的烯烃进行羰基合成反应能生成含有对映异构体的醛。理想情况下仅生成某种单一对映体，这样的反应称作不对称催化氢甲酰化反应。不对称合成目前在药物合成和天然产物全合成中都有十分重要的地位。8.1.1.2甲醇的羰化反应甲醇羰化合成醋酸---孟山都法醋酸甲酯羰化合成醋酐醋酸甲酯可由甲醇羰化再酯化制得(3)甲醇羰化合成甲酸（4）甲醇羰化氧化合成碳酸二甲酯、草酸二甲酯或乙二醇CH3OH+CO+O2CO(OCH3)2+H2O碳酸二甲酯CH3OH+CO+O2(COOCH3)2+H2O草酸二甲酯(COOCH3)2+

5、2H2O(COOH)2+2CH3OH醋酸(COOCH3)2+4H2(CH2OH)2+2CH3OH乙二醇参与羰化反应的CO、H2、CH3OH等属于碳一化工产品，羰基化反应是碳一化工开发下游产品的重要手段8.1.1.2甲醇的羰化反应8.1.2羰基合成反应催化剂主要内容：1、催化剂结构与类型2、催化剂的改性3、催化剂的类型及特点8.1.2羰基合成反应催化剂1、催化剂结构与类型（1）典型结构：以过渡金属（M）为中心原子的羰基氢化物通式：HxMy(CO)zLn，其中(M)为中心原子金属和(L)为配位体。8.1.2羰基合成反应催化剂2、催化剂的改性：定义：过渡金属的羰基氢化物中一个或几个CO基团被其他

6、配位体L取代，从而改变催化剂性能；改性剂：引入的新配体具体如下：改性配体大多是第V主族元素的三价化合物。这是由于它们可以提供孤对电子与配合物的中心原子配位。其中三价膦(PR3)的改性效果最为优越，已被工业采用。HM(CO)m+LHM(CO)m-1L+COHM(CO)m-1L+LHM(CO)m-2L2+COHM(CO)m-2L+LHM(CO)m-3L3+CO3、各类催化剂的特点①羰基钴催化剂羰基钴催化剂的活性组分、热稳定性差、容易分解；异构化活性高3、各类催化剂的特点②膦羰基钴催化剂热稳定性增加，对直链产物的选择性增高，加氢的活性较高，副产物少，不足：活性降低，对烯烃的氢甲酰化反应的适应性

7、较差。3、各类催化剂的特点③膦羰基铑催化剂选择性好，催化剂性能比较稳定，活性比羰基氢钴高102～104倍，正/异构醛比例也高。（方法：改变配位基和中心原子）8.2甲醇低压羰基化合成醋酸主要内容：1、醋酸生产方法简介2、甲醇低压羰基化合成醋酸（原理、工艺流程及其优缺点）醋酸的用途醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产醋酸乙烯、醋酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇、醋酸酯、氯乙酸、醋酸纤维素等。醋酸广泛