戊二酸,又称胶酸、1,3-丙烷二羧酸,是一种重要的二元羧酸,广泛应用于化学、医药、建筑、农业等领域。在塑料工业中,戊二酸及其烷基酯类用做聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺等增塑剂的中间体,也可作为聚氯乙烯的聚酯增塑剂的组成部分。聚戊二酸酯作为增塑剂,具有耐久性增塑作用,用于聚氯乙烯的制造。
此外,戊二酸也可合成液态聚酯,用于改良PET纤维的分子结构,从而改进PET纤维的染色性,提高上染率。利用戊二酸配制粘合剂可广泛粘接纺织品、金属等。在医药农业方面,戊二酸具有广谱杀菌能力,可用于配制各种杀菌消毒洗液和药品。
由于己二酸工艺的改进,其副产的戊二酸已越来越少。因此,开发新型戊二酸的合成途径成为当务之急。
传统的戊二酸合成方法存在许多问题,如原料昂贵、反应复杂、毒性大、环境污染等。例如,CN1546452A公开了一种由戊二酸二甲酯制备戊二酸的方法,以钨酸为催化剂,羧酸类有机配体为助催化剂,使用27.5%~50%的过氧化氢水溶液为氧化剂,催化氧化环戊烯合成戊二酸。
然而,这些方法在原料成本和环保方面存在显著不足,迫切需要开发新的合成工艺。
以环戊醇为原料,钨酸为催化剂,过氧化氢水溶液为氧化剂的合成工艺,具有较高的转化率与选择性,同时简单、经济、环保。该工艺的具体步骤如下:
首先,将催化剂和助催化剂溶解在浓度为25%~50%的过氧化氢水溶液中,再加入环戊醇,环戊醇经催化氧化生成戊二酸。反应温度为60-100℃,反应时间为2-10小时。
该工艺的优点是使用双氧水作为氧化剂,最终生成物为水,不对环境造成污染,且可以提高戊二酸的收率。此外,随着石油化工的迅速发展,乙烯裂解装置中副产C5馏分的量显著增加,环戊二烯资源日趋丰富,以C5馏分中的环戊二烯为原料,环戊二烯合成环戊醇的工艺日趋成熟,催化氧化环戊醇制备戊二酸,也是C5资源综合利用的良好途径之一。
在实验中,将戊酸溶解在双氧水的水溶液中,再加入助催化剂,再加入环戊醇,环戊醇经催化氧化生成戊二酸。各实施例中催化氧化反应条件见表1,采用气相色谱法分析反应液组成,结合反应物料配比计算戊二酸收率见表2。
实验结果显示,该工艺的戊二酸收率高达96.3%,具有更好的反应转化率和选择性,副反应较少,减轻了后续戊二酸精制的压力。
我们公司自有中试车间位于安徽池州和铜陵,拥有3000L、2000L、1000L、500L多功能反应釜多套。拥有多套自行研发装配的管道反应器,以及冷冻、板框、离心机、烘干等后处理设备,具备多功能反应中试条件。我们擅长的反应类型包括超低温、高温、高压、硝化、氧化、连续精馏等,数量级别从百公斤至数十吨。诚邀江浙沪研发公司合作或委托加工生产!欢迎技术人才前来中试或研发微通道工艺。