殷福東 姜福元
摘要:本文將苯和乙酐或者乙酰氯反應(yīng),用三氯化鋁作為反應(yīng)的催化劑可以制得苯乙酮。
關(guān)鍵詞:催化劑 苯乙酮
一、苯乙酮的制備方法
將苯和乙酐或者乙酰氯反應(yīng),用三氯化鋁作為反應(yīng)的催化劑可以制得苯乙酮。而在工業(yè)上常通過(guò)乙苯空氣氧化法來(lái)制備苯乙酮。除此之外,在催化氧化乙苯來(lái)制備苯乙烯時(shí),苯乙酮可以作為副產(chǎn)物生成。工業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的苯乙酮中通常含有酸性物質(zhì),水和苯酚等雜質(zhì),可以用硫酸干燥然后減壓分餾來(lái)精制以除去這些雜質(zhì),或者是在干燥和無(wú)光照條件下,在熔融狀態(tài)時(shí)分步結(jié)晶精制,在低溫時(shí)也可以用戊烷來(lái)精制。接下來(lái)將介紹一些制備苯乙酮時(shí)常用的方法。
(一)工業(yè)上制備苯乙酮時(shí)一般直接用乙苯在常壓下空氣氧化。但這種方法污染比較嚴(yán)重且轉(zhuǎn)化率不高,不但如此,分離和提純生成的副產(chǎn)物使反應(yīng)的成本上升。
(二)將苯和乙酸、乙酐或者乙酰氯反應(yīng),以三氯化鋁作為反應(yīng)的催化劑可以制得苯乙酮。
苯與乙酸酐?;?/p>
這種方法對(duì)環(huán)境有污染且產(chǎn)率較低,而且生成的副產(chǎn)物中有醋酸會(huì)腐蝕設(shè)備。
(三)分解苯甲酸法
在一定條件下苯甲酸可以發(fā)生分解反應(yīng)生成水、二氧化碳以及苯乙酮。這樣生成的副產(chǎn)物容易分離且成本較低,缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率低并且對(duì)反應(yīng)條件要求高,而且還容易形成其他的產(chǎn)物,因此工業(yè)生產(chǎn)一般不采用這種方法。
(四)苯乙醇氧化制苯乙酮
在高溫高壓條件下通過(guò)苯乙醇制備苯乙酮,但苯乙醇成本較高,并不適用于工業(yè)生產(chǎn)。
(五)高溫高壓下苯乙烯催化氧化法
在高溫高壓下使用催化劑以及氧化劑氧化苯乙烯可以制備苯乙酮,但苯乙烯同苯乙醇類似,在作為原料使用時(shí)價(jià)格昂貴不適用于大規(guī)模應(yīng)用。
(六)乙苯多相氧化法
這種方法是在氧化劑以及催化劑都具備的條件下對(duì)乙苯選擇性氧化來(lái)制備苯乙酮,近幾年的探索重點(diǎn)集中在化學(xué)催化這一方面。
二、苯乙酮的生產(chǎn)前景
苯乙酮可以作為醫(yī)藥、香料、染料生產(chǎn)領(lǐng)域中的原料,由氧化乙苯而制得苯乙酮,對(duì)于飽和碳?xì)滏I選擇氧化、石油化工下游產(chǎn)品的研究開發(fā)以及精細(xì)化工的發(fā)展有著非常重要的意義。相比較于其他的原料烴,由乙苯氧化制備苯乙酮的研究比較少,目前主要研究的催化劑有介孔分子篩,金屬鈦菁、過(guò)渡金屬鹽及其配合物等?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外一般都通過(guò)常壓乙苯空氣氧化法來(lái)制備苯乙酮,不過(guò)此法缺點(diǎn)較多,如選擇性差,轉(zhuǎn)化率低。隨著石油化工工業(yè)以及制備具有選擇性的氧化劑工藝的改善,通過(guò)氧化乙苯來(lái)制備苯乙酮的工藝已經(jīng)有所進(jìn)步,人們嘗試尋找一種經(jīng)濟(jì)效益好的同時(shí)符合綠色化學(xué)原則的催化反應(yīng)體系。所以,由乙苯催化氧化制取苯乙酮具有很重要的意義。