CN103113198B - 一种2,3-辛二酮的清洁生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括复合催化剂的制备、Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备及由原料乙醛、正己醛制备产品等步骤。该方法生产的2,3-辛二酮纯度达到98%以上,香气纯正,生产条件温和、对环境友好、适合工业化生产,具有较好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于化工生产技术领域,具体涉及一种 2,3-辛二酮的清洁生产方法。
背景技术
2,3-辛二酮,CAS:585-25-1,FEMA:4060,我国GB2760-2011规定为可食用香料,编码S0292。主要用于咖啡、奶油、白脱等食用香精和烟草香精。
传统工艺是采用亚硝酸异戊酯和2-辛酮反应生成3-肟-2-辛酮,再水解成2,3-辛二酮,收率仅有47%,亚硝酸异戊酯有毒且易燃,反应中用到了盐酸、硫酸等危险化学品,生产大量废酸水,对环境污染严重。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术缺陷,提供一种条件温和、对环境友好、“三废”少、适合工业化生产的2,3-辛二酮的清洁生产方法。
为了达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,其特征在于包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为80~120℃,回流时间9~12h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;所述5-甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂的重量比为1:(1~5):(2~20);所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为80~120℃,回流时间9~12h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;所述5-甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂的重量比为1:(1~5):(2~20);所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:(0.1~10)混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水、亚铁盐、强酸混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为25~50℃,缓慢滴加双氧水,常压反应0.5~5小时,得到的溶液即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;所述双氧水、强酸、亚铁盐和去离子水的重量比为1:(1~10):(1~100):(20~500);
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛、正己醛和复合催化剂,
反应温度控制为85~130℃, 釜内压力控制在0.2~3MPa,反应时间0.5~4h,得到反应液c;所述乙醛、正己醛和复合催化剂的重量比为(100~1000):100:1;
(2)粗蒸:将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d;
(3)氧化反应:将混合物b加入到反应蒸馏设备内,搅拌下向反应蒸馏设备内滴加蒸馏液d,反应温度85~110℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮;所述混合物b与蒸馏液d的重量比为1:(100~1000)。
所述亚铁盐选用硫酸亚铁、氯化亚铁或硝酸亚铁中的任一种;所述强酸选用硫酸、盐酸或硝酸中的任一种。
所述反应蒸馏设备的容积0.5~3 m3, 材质为搪瓷,设计温度是0~250℃,设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***。
本发明积极的有益效果:
1. 本发明生产的2,3-辛二酮纯度达到98%以上,香气纯正,采用的反应蒸馏设备单套能力达到300吨/年。
2. 本发明生产条件温和、对环境友好、“三废”少、适合工业化生产,具有较好的经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,但并不限制本发明的内容。
实施例1
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯300g和乙腈600g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为396g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化苄300g和乙腈600g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为400g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:1混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水6kg、硫酸亚铁17kg、硫酸1.8kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.2kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛300g、正己醛300g和复合催化剂3g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为521g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为48%。
实施例2
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯600g和乙腈800g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为542g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化苄300g和乙腈600g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为397g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:5混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水50kg、硫酸亚铁20kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.25kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛600g、正己醛300g和复合催化剂3g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为556g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为46%。
实施例3
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯400g和乙腈1000g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为583g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑600g、氯化苄800g和乙腈1300g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为846g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:10混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水40kg、硫酸亚铁19kg、硫酸2kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.2kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛400g、正己醛300g和复合催化剂3g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为461g;
(3)氧化反应:搅拌下,将5g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为97%,收率为48%。
实施例4
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑500g、氯苯300g和乙腈1100g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为612g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑600g、氯化苄400g和乙腈1200g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为514g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为2:1混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水80kg、硫酸亚铁22kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.3kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛900g、正己醛500g和复合催化剂5g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为1106g;
(3)氧化反应:搅拌下,将13g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为46%。
实施例5
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯400g和乙腈900g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为457g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化苄500g和乙腈800g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为521g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:7混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水75kg、硫酸亚铁21kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.25kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛800g、正己醛600g和复合催化剂6g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为993g;
(3)氧化反应:搅拌下,将10g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为97%,收率为44%。
实施例6
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯500g和乙腈900g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为501g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑600g、氯化苄700g和乙腈1400g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为724g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:9混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水100kg、硫酸亚铁24kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.25kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛600g、正己醛500g和复合催化剂5g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为513g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为97%,收率为45%。
实施例7
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯300g和乙腈800g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为398g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化苄300g和乙腈900g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为409g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:2混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水40kg、硫酸亚铁20kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.25kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛800g、正己醛500g和复合催化剂5g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为621g;
(3)氧化反应:搅拌下,将7g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为46%。
实施例8
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯600g和乙腈1000g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为596g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑500g、氯化苄500g和乙腈1200g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为608g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:1混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水110kg、硫酸亚铁25kg、硫酸1.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.3kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛700g、正己醛400g和复合催化剂4g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为491g;
(3)氧化反应:搅拌下,将5g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为97%,收率为47%。
实施例9
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯300g和乙腈600g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为399g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化苄500g和乙腈800g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为539g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:3混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水85kg、硫酸亚铁20kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.2kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛700g、正己醛500g和复合催化剂5g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为597g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为96%,收率为47%。
实施例10
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯400g和乙腈1000g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为545g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化苄500g和乙腈800g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为492g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:2混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水79kg、硫酸亚铁21kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.3kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛900g、正己醛500g和复合催化剂5g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为536g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为46%。
实施例11
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯400g和乙腈900g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为563g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化苄500g和乙腈1000g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为549g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为5:1混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水93kg、硫酸亚铁22kg、硫酸2.7kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.3kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛700g、正己醛400g和复合催化剂4g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为601g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6.5g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为43%。
实施例12
一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑500g、氯苯600g和乙腈1000g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1的质量为632g,所述的组分1为5-甲氧基-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化苄500g和乙腈800g置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为85~95℃,回流时间10h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为486g,所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎓盐;
(3)将组分1与组分2按照重量比为3:1混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水100kg、硫酸亚铁20kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为40℃,缓慢滴加双氧水0.25kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛800g、正己醛400g和复合催化剂4g,将反应温度控制为90℃, 釜内压力控制在2.5MPa,搅拌反应3h,得到反应液c;
(2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏,将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d,得到蒸馏液d的质量为512g;
(3)氧化反应:搅拌下,将6g的混合物b加入到容积3 m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***的反应蒸馏设备内,向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d,反应温度90℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮,本发明生产的2,3-辛二酮纯度为98%,收率为44%。
Claims (3)
1.一种2,3-辛二酮的清洁生产方法,其特征在于包括如下步骤:
第一步,复合催化剂的制备
(1)组分1的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为80~120℃,回流时间9~12h,得到组分1粗料,接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1,所述的组分1为所述的组分1为5-甲氧基-1,2,4-三苯基-1,2,4-三氮唑鎓盐;所述5-甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂的重量比为1:(1~5):(2~20);所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮;
(2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为80~120℃,回流时间9~12h,得到组分2粗料,接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2,所述的组分2为所述组分2为5-甲氧基-3-苄基噻唑鎓盐;所述5-甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂的重量比为1:(1~5):(2~20);所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮;
(3)将组分1与组分2按照重量比为1:(0.1~10)混合搅匀得到复合催化剂产品;
第二步,Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备
将去离子水、亚铁盐、强酸混合,并搅拌均匀;然后,搅拌下控制温度为25~50℃,缓慢滴加双氧水,常压反应0.5~5小时,得到的溶液b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系;所述双氧水、强酸、亚铁盐和去离子水的重量比为1:(1~10):(1~100):(20~500);
第三步,2,3-辛二酮的制备
(1)偶联:搅拌下,向反应釜中加入乙醛、正己醛和复合催化剂,
反应温度控制为85~130℃,釜内压力控制在0.2~3MPa,反应时间0.5~4h,得到反应液c;所述乙醛、正己醛和复合催化剂的重量比为(100~1000):100:1;
(2)粗蒸:将反应液c进行简单蒸馏,取馏出温度在100~140℃之间的馏分为蒸馏液d;
(3)氧化反应:将混合物b加入到反应蒸馏设备内,搅拌下向反应蒸馏设备内滴加蒸馏液d,反应温度85~110℃,滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3-辛二酮产品;所述混合物b与蒸馏液d的重量比为1:(100~1000)。
2.根据权利要求1所述2,3-辛二酮的清洁生产方法,其特征在于:所述亚铁盐选用硫酸亚铁、氯化亚铁或硝酸亚铁中的任一种;所述强酸选用硫酸、盐酸或硝酸中的任一种。
3.根据权利要求1所述2,3-辛二酮的清洁生产方法,其特征在于:所述反应蒸馏设备的容积为0.5~3m3,材质为搪瓷,设计温度是0~250℃,设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器,并配有高位槽及出馏冷却***。
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噻唑盐催化偶姻缩合反应研究;陈益民;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20101015(第10期);B014-89 * |
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