N-甲基吡咯烷酮生产工艺影响因素分析

以γ-丁内酯(GBL)、甲胺为原料制备N-甲基吡咯烷酮(NMP),考察了影响反应的工艺条件,实践表明,n(CH3NH3):n(GBL)为1.6～1.8,n(H2O):n(GBL)为3.6～4.0,反应温度为275～285℃,反应时间为为2.0 h,反应压力为6.0 MPa,GBL转化率≥99%,NMP选择性≥96%.     

γ-丁内酯应拓展下游消费市场

我国γ-丁内酯(GBL)开发工作起步较晚,20世纪80年代末有了较大的发展。到2005年,γ-丁内酯生产企业已经超过20家,总生产能力约为5万吨/年,产量在3万吨左右,70%-80%为企业自用。山西三维集团股份有限公司引进国外先进技术于2004年初建成国内最大的1.5万吨/年γ-丁内酯生产装置。     

利用环氧丙烷对γ-丁内酯的催化扩环反应一步法合成内酯型冠醚

探索用Mg-Al基复合物催化剂催化环氧丙烷(PO)嵌入γ-丁内酯(GBL)经扩环反应一步法合成内酯型冠醚的新方法。FTIR、HPLC-(ESI)MS及UV的表征结果表明上述反应形成了内酯型冠醚的特征结构。此合成方法简便快捷,转化率高,无须稀释剂。实验结果表明150～160℃、0.5～0.6 MPa、n(PO)∶n(GBL)=13∶1条件下γ-丁内酯的转化率达到90.4%。     

合成N-乙基吡咯烷酮影响因素研究

以乙胺、γ-丁内酯为原料合成N-乙基吡咯烷酮,在n(乙胺):n(γ-丁内酯)=1.35、反应温度245~255℃、反应时间2.5~3.0 h、压力4.5~5.5MPa、催化剂加入量占总体原料量0.25%的条件下γ-丁内酯转化率≥98%,N-乙基吡咯烷酮选择性≥95%。     

γ-丁内酯制备α-乙酰-γ-丁内酯的探讨

探讨了在醇钠的催化作用下,以γ-丁内酯(GBL)和醋酸乙酯缩合制取α-乙酰-γ-丁内酯(ABL)的可行性。在带搅拌的间隙式反应釜中,用正交试验设计和单因素试验研究了反应温度、进料摩尔比和反应时间以及醇钠用量对ABL收率的影响,获得了主要工艺参数。结果表明:在相同条件下,影响收率的主要因素是反应温度和反应时间。     

中间体3,5-二氯-2-戊酮的绿色合成工艺开发

α-乙酰基-γ-丁内酯与氯气在无溶剂条件下发生氯化反应,得到α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯和副产氯化氢,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯在少量水和氯化氢的存在下进行开环、氯代和脱羧反应得到3,5-二氯-2-戊酮.对氯气投料比、反应温度、氯化氢用量等因素进行优化.优化工艺条件为,第一步反应:氯化温度为0～5℃、n(氯气)∶n(α--乙酰基-γ-丁内酯)=1.07∶1.00;第二步反应:水解、脱羧及氯化温度为90℃、n(氯化氢)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.7∶1.0,n(水)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.8∶1.0,通入氯化氢4h,此条件下,收率达95.2％.     

中间体3,5-二氯-2-戊酮的绿色合成工艺开发

α-乙酰基-γ-丁内酯与氯气在无溶剂条件下发生氯化反应,得到α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯和副产氯化氢,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯在少量水和氯化氢的存在下进行开环、氯代和脱羧反应得到3,5-二氯-2-戊酮.对氯气投料比、反应温度、氯化氢用量等因素进行优化.优化工艺条件为,第一步反应:氯化温度为0～5℃、n(氯气)∶n(α--乙酰基-γ-丁内酯)=1.07∶1.00;第二步反应:水解、脱羧及氯化温度为90℃、n(氯化氢)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.7∶1.0,n(水)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.8∶1.0,通入氯化氢4h,此条件下,收率达95.2％.     

3-环己基丙酸的合成

以丙烯酸甲酯和环己醇为原料,经过酯交换反应合成γ,γ-环戊基丁内酯,γ,γ-环戊基丁内酯加氢得到3-环己基丙酸。考察了2步反应的催化剂和反应条件对产物收率的影响。研究结果表明,酯交换反应的优化条件为:过氧化二叔丁基为引发剂,n(丙烯酸甲酯)∶n(环己醇)=1∶4,反应温度160℃,反应时间6 h;在该条件下,γ,γ-环戊基丁内酯的收率可达93.3%;以0.5%铅/氧化铝为催化剂,γ,γ-环戊基丁内酯加氢反应的优化条件为:反应温度为250℃,γ,γ-环戊基丁内酯空速0.2 h-1,反应压力3.0 MPa,氢气空速500 h-1,在该条件下,γ,γ-环戊基丁内酯转化率78.0%,环己基丙酸选择性80.2%。     

γ—丁内酯工业进展述评

γ-丁内酯(GBL),别名γ-羟基丁内酯,分子式C4H6O2,是重要的有机化工原料和化学中间体。GBL为一种含氧五元杂环化合物,沸点204℃,具有较高的溶解性,可以发生一系列开环或不开环的化学反应。GBL及其衍生物广泛应用于石油化工、纺织工业、香料工业、农药、医药工业等精细化工领域。     

气相色谱法测定γ—丁内酯及α—乙酰—γ—丁内酯

用气相色谱法分析γ-丁内酯(GBL)及其与醋酸乙酯缩合制得的产物α-乙酰-γ-丁内酯(ABL)。采用10％聚己二酸乙二醇酯为固定相,202酸洗担体、N_2为载气,氢离子火焰检测器,水杨酸乙酯为内标物。GBL和ABL的平均回收率分别为101.39％和100.91％。对GBL合成ABL过程中的定量和控制取得了令人满意的结果。     

顺酐加氢合成γ-丁内酯的Cu-ZnO/C催化剂研究

采用XRD、TPR、BET等方法对几种Cu/Zn催化剂进行表征,考察了催化剂活性与寿命。发现Cu/Zn催化剂添加活性炭可使顺酐常压气相加氢合成γ-丁内酯(GBL)的反应温度降低至240℃。在优化条件下:液体空速为0.1h-1,氢酐摩尔比为50∶1,顺酐转化率100%,GBL选择性为93.28%,催化剂寿命达2000h以上。     

1种合成1-正丙基-2-吡咯烷酮的新方法

以正丙基胺(C3H9N)、γ-丁内酯(C4H6O2)为原料合成1-正丙基-2-吡咯烷酮,在n(C3H9N):n(C4H6O2)=1.26:1.0,反应温度255~260℃、时间3.0~3.5 h、压力4.5~5.0 MPa的优化条件下,γ-丁内酯转化率≥98.15%,目标产物1-正丙基-2-吡咯烷酮选择性≥97.25%,目标产物的纯度可以达到99.86%以上。方法解决了以磷酸作为催化剂合成过程中对设备腐蚀、后续分离提纯困难的缺点,具有工艺简单、操作方便、转化率及选择性高、成本低的特点,具有重要应用价值。     

γ-丁内酯有供过于求之忧

近年来我国γ-丁内酯(CBL)下游产品市场需求增速较快,加上国内1,4-丁二醇和顺酐产业发展迅猛,为我国GBL的发展提供了保障。我国GBL的开发起步较晚,直到20世纪80年代末才有了较大的发展。2005年国内GBL生产企业已超过20家,生产能力约为5万吨,产量为3万吨左右,70%～80%的产品为企     

1-苄基-2-吡咯烷酮的合成研究

以磷酸作催化剂,γ-丁内酯和苄胺反应合成了1-苄基-2-吡咯烷酮,研究了反应条件对反应的影响,确定的最佳工艺条件为:n(γ-丁内酯)∶n(苄胺)∶n(磷酸)=1.0∶1.5∶0.1,反应时间2h,反应温度为180~210℃;产物经减压蒸馏分离提纯,蒸馏后的残余物作催化剂循环使用,1-苄基-2-吡咯烷酮收率为91.6%,含量99.3%;产品用元素分析、红外光谱、核磁共振等进行了确证。     

γ-丁内酯乙氧基化合成内酯冠醚

以Al-Mg基复合氧化物为催化剂,尝试采用环氧乙烷(EO)分子插入γ-丁内酯(GBL)的新反应合成内酯冠醚,用FTIR和ESI-MS对目标产物结构进行了确证。实验结果表明,LE-4催化剂的催化效果最佳;对反应温度和压力的优化实验进一步表明,当使用质量分数1%的LE-4催化剂,EO与GBL的摩尔比为5时,优化反应温度和体系压力分别为160℃和0.65 MPa,GBL转化率达到75.2%。     

未来5～10年我国γ-丁内酯市场有供过于求之忧

近年来我国γ-丁内酯（GBL）下游产品市场需求增速较快，加上国内1，4-丁二醇和顺酐产业发展迅猛，为我国GBL的发展提供了保障。     

α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯的合成及表征

以γ-丁内酯为原料,分别与碳酸二甲酯、碳酸二乙酯,在氢化钠的催化下,利用α氢的活泼性制得α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯。探索了反应温度、反应时间、反应物配比、催化剂用量对产率的影响。结果表明,适宜的反应条件为:①合成α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度25℃,催化剂0.3 mol,反应时间3 h,反应物料物质的量比1∶1.5,产率可达85%;②合成α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度30℃,催化剂0.3 mol,反应时间4 h,反应物物质的量比1∶2,产率可达76%。对产品进行了核磁共振氢谱、红外光谱表征。     

我国γ-丁内酯后市预报

γ-丁内酯(GBL)是一种重要的精细化工中间体，可发生一系列开环或不开环的化学反应，因此在医药工业中有较广泛的应用。同时，它具有轻微的甜香奶油味，所以也是一种常用的食用香精。γ-丁内酯具有高沸点，溶解力强，导电性强，稳定性好等特征，因此它是一种优良的溶剂。在医药工业中，用作麻醉剂及镇静药治疗癫痫、脑出血和高血压，     

催化剂制备条件对顺酐加氢制备γ-丁内酯的影响

采用共沉淀法制备了Ru/Zr O2-Co O(OH)催化剂,并用于催化顺酐加氢制备γ-丁内酯反应。考察了催化剂制备中沉淀的温度、陈化的时间、不同的沉淀剂、以及沉淀剂浓度等条件对顺酐转化率和γ-丁内酯选择性的影响。结果表明,以25%的Na OH为沉淀剂,在20℃沉淀且陈化12 h得到的催化剂表现最佳的催化性能;在180℃,氢气压力3.0 MPa的条件下,反应6 h,顺酐的转化率达到100%,γ-丁内酯的选择性为92.0%。     

1-苄基-2-吡咯烷酮的合成

以磷酸作催化剂,γ-丁内酯和苄胺反应合成了1-苄基-2-吡咯烷酮,研究了反应条件对反应的影响,确定了最佳工艺条件：n(γ-丁内酯)：n(苄胺)：n(磷酸)=1．0：1．5：0．1,反应时间2h,反应温度为180～210℃;产物经减压蒸馏分离提纯,蒸馏后的残余物作催化剂循环使用,1-苄基-2-吡咯烷酮收率为91．6％,质量分数99．3％;产品用元素分析、红外、核磁等进行了确证。