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2-戊基蒽醌制备的研究进展 2010年第8卷第5期 化学推进剂高分子材料 ChemicalPropellantsamp;PolymericMatmmls27 2一戊基蒽醌制备的研究进展 刘杉,林欧亚,杜丽媛 (黎明化【研究院,河南洛阳471ooo) 摘要:分析了2一戊基蒽醌在双氧水牛产中的应用前景,以烷基化,酰化和闭环反应为重点, 综述了近年来国内外2一戊基:芭制锵的研究进展,并介绍_r2一戊基蒽醌的提纯方法. 关键词:2一戊基蒽;烷基化;酰化;闭环 中图分类号:TQ244.63文献标识码:A文章编号:l672—2l91(20l0)05—0027—05 2一烷基蒽醌是重要的颇具发展潜力的精细化 学品…,可作为燃料中问体,降解树脂的光敏剂 和医药农药中间体,还主要用作蒽醌法制过氧化 氢的作液载体.在以2一乙基蒽醌为1作液载体 的蒽醌法制过氧化氢『艺中,2一乙基蒽醌在_I作 液中溶解度为l20～140g/L,I作液氢化效率为 7～8g/L,与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)在其所制备的高效 __I:作液中溶解度可达200～300g/L,I作液氢化 效率达15～20g/L,可显着提高过氧化氢生产装 置产能.国外的MGC,SOlvay,DeguSsa等公 司已相继采用2一戊基蒽醌生产过氧化氢.随着 过氧化氢产量的逐年增加和]一艺技术的改进,对 2一戊基蒽醌的需求量将显着增加【2】. 合成2一戊基蒽醌的方法主要有4种:1)戊基 蒽氧化,S.Junichiro等人p用过氧化氢氧化2一戊 基蒽,以质量分数35%的盐酸为催化剂,甲醇 为溶剂,在70℃下反应45mi11,得产物2一戊基 蒽醌,选择性为97%,2一戊基蒽的转化率为 94%.2)二位取代的丁二烯同1,4一萘醌进行 Diels—Alder反应【4(该反应分4步进行),2一戊基 蒽醌总收率为52%,该反应使用的原料较多,反 应条件复杂,尤其是乙炔气的应用对反应装置提 出了很高要求,同时增加了反应的危险性.3)4一 叔戊基一2一苄基甲苯和5一叔戊基一2一苄基甲苯混 合物空气氧化,以VO和UO的混合物为催化 剂,将汽化的4一叔戊基一2一苄基甲苯和5一叔戊 基一2一苄基甲苯的混合物用空气氧化,制得2一戊 基蒽醌.该法优点是无需加入A1CI和H:SO,不 需要处理反应的废弃物,但该法使用的原料和催 化剂较难制备一日2一叔戊基蒽醌的收率较低,只 有60.6%[5】,若以氧化钒和氧化铈的混合物为催 化剂,可提高催化效率,日.催化剂有较长的寿 命【6】.4)苯酐同戊苯经过Friedel—Crafts(付一克) 反应,从易得的原料戊醇(或异戊烯,卤代戊烷) 和苯出发,经烷基化,酰化,闭环3步反应合 成2一戊基葸醌. 从原料来源和经济效益考虑,第4种合成2一 戊基蒽醌的方法具有明显优势,并且国内外已有 工业化生产装置.为了优化:J二艺技术和保护环 境,国内外学者对该法进行了大量研究. 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 于海涛等人【在低温搅拌下将叔戊醇和苯的 混合液滴入装有苯,浓HSO和AICI,的烧瓶中 反应4h.反应液用水分解,分出有机层,干 燥,蒸出苯后,叔戊苯收率为79.3%(以叔戊醇 计).经研究发现采用AlCl一H:SO双酸催化剂 比仅用AlCJ时叔戊苯收率明显提高,分析认 为质子酸的加入促进了醇与AlCl所形成的络合 物分解,从而加速叔戊苯的生成.研究还表明, 反应温度,反应物物质的量对产品收率均有较 大影响. R.L.CObb等人[8】较早采用了碱金属催化剂 来制备叔戊苯,催化剂一般选用含w(钾)为78% 的钠钾合金,反应中加人促进剂:1)联苯和共 轭烯烃;2)联苯,共轭烯烃和叔胺;3)萘和叔 胺.该反应的大致过程为:向反应釜中加入异内 收稿日期:2olo—o1一l2 作者简介:刘杉(198l一).男,硕上,主要从事化学推进剂研发I:作. 电子信箱:Iiush2l3@yahoocomcn 化学推进剂卜j高分子材料 28ChemicalPropellantsamp;PolymericMaterials2010年第8卷第5期 苯,碱金属和联苯的混合物,在l90o(=下搅拌混 合均匀,然后在一定压强下通入乙烯,反应2～ 3h,冰水冷却后移出产物,水洗,过滤.产物 叔戊苯的选择性为88.5%,但收率只有48.2%. S.Isoo等人【9向反应釜中加入异丙基苯,一 甲基苯乙烯,KcO和体Na,在一定的温度 和压力下,向反应体系中通入乙烯,反应1611, 叔戊苯的收率为85%.该反应中K:CO充当催化 剂载体,采用催化剂与载体同时加人的办法可以 避免在反应前预处理危险的金属钠,同时催化效 率也较高. F.Masami等人【】o】采用2种