二苯甲酮合成技术及清洁生产研究

二苯甲酮合成技术及清洁生产研究

王小毛[1]2003年在《二苯甲酮合成技术及清洁生产研究》文中研究表明本文系统研究了光气路线生产二苯甲酮的合成技术、纯化方法及相应的清洁生产模式。借助于“洋葱”模型,改变传统的化学反应→分离系统→换热网络及公用工程→环境保护单向逐次决定的探究模式,对化工过程采用统筹兼顾化学技术和环境保护要求的双向探究模式。双向探究模式把化学技术和清洁生产模式结合起来用于改造原有的污染较为严重的二苯甲酮生产过程并取代传统的污染末端治理模式,清洁生产为解决资源短缺和环境污染问题提供了有效途径。论文从C—酰化反应历程、影响因素和化学动力学特征的研讨入手,进行了二苯甲酮合成的实验研究,包括对催化剂选择、物料配比、溶剂选择、加料方式和温度控制等进行了专门的实验探讨,在理论框架和实验研究的基础上完成了实际生产过程的系统分析。把清洁生产理论和多个具体的清洁生产单元技术用于重组和优化二苯甲酮生产的流程结构和过程参数。本文系统剖析了光气路线合成二苯甲酮过程中可能产生的各种杂质化合物包括二苯甲烷、叁苯基甲烷、叁苯基甲醇、4—甲基二苯甲酮、4—氯代二苯甲酮等的产生机制,形成了完整的检验测定技术方案,确定了从源头上和生产过程中消除和控制这些杂质化合物的技术方案。利用化学技术、循环经济和产业生态学原理结合本生产工艺过程的特点确立包括碳循环、苯循环、工艺水循环、氯的回收循环等闭合循环技术组合,设计了光气即产即用技术、倾析分离技术、能量多级利用技术、蒸发—冷凝联用和多热源组合集成技术、二苯甲酮纯化技术等实用方案,实现经济地生产清洁的高纯度产品和生产过程废物零排放。本文为采用传统的末端治理模式的化学工业特别是精细化学品生产提供兼顾经济和环境的可借鉴清洁生产解决方案。本文提供的技术方案作为国家级重点技术创新项目的技术支持系统其大部分内容已实现工业应用,并取得良好的环境效益和经济效益。

寇佳慧, 孙林兵, 郁桂云, 陈虹, 宗志敏[2]2005年在《二苯甲酮的绿色合成方法》文中研究说明在微波辐射下,使用醋酸铁作为催化剂,冰醋酸作为溶剂,考察了过氧化氢氧化二苯甲烷的反应.研究表明用醋酸铁作催化剂不仅可以使二苯甲烷的转化率增加,而且可使反应速度加快.相比而言,当醋酸铁用量为0.4mmol时二苯甲酮的收率最高.另外,溶剂冰醋酸在反应中起着重要的作用,当不使用冰醋酸时,反应不能进行.在微波功率为365W,w(H2O2)为30%和冰醋酸的用量分别为5和10mL时,用0.4mmol的醋酸铁作为催化剂,反应20min二苯甲酮的收率可达87.7%.此合成方法所用氧化剂清洁无污染,反应时间短且后处理简单,提供了一种绿色合成二苯甲酮的方法.

禹兴利[3]2015年在《四氯化碳法生产二苯甲酮的工业化研究》文中研究指明四氯化碳对大气臭氧层有较强的破坏力,其生产和使用受到了严格限制。以四氯化碳为原料生产二苯甲酮工艺解决了甲烷氯化物联产的四氯化碳的出路。论文以四氯化碳为原料,在无水AlCl3催化作用下与苯发生Friedel-Crafts烷基化反应制得二苯二氯甲烷中间体,再经水解得到二苯甲酮。首先,在小试条件下考察了原料配比、催化剂用量、反应温度和时间等对产品收率的影响,筛选出了最优化的工艺条件: 原料C6H6、CC14和催化剂AlCl3的投料摩尔比为1:2:0.5,反应温度40℃,反应时间2h,水解温度不超过50℃时,二苯甲酮的收率可达90%左右。基于小试结果,论文开展了500L规模的中试研究,二苯甲酮产率可达90%以上。在此基础上,按照工业化生产的需要,开展了年产2000吨二苯甲酮工业化装置设计工作,确定生产工艺流程包括合成、水解、回收、后处理、精馏和包装等六个操作单元。吨产品原料消耗定额分别为:CCl40.929t、 C6H6 0.946t、AlCl3 0.906t,综合能耗为0.89吨标煤/吨,符合国家清洁生产和循环经济要求。工业设计装置共有设备138台(套),总图布置满足生产工艺的需要;“叁废”均设计有治理措施,可确保污染物达标排放。HAZOP审查结果表明,所采取的安全设施可满足工业化安全生产的需要。最后,开展了四氯化碳法年产2000吨二苯甲酮工业试验,运行数据表明按单釜投加四氯化碳2730kg、苯695kg和AlCl3590.30kg,可得二苯甲酮产品680.46kg,产品收率达90.8%,达到了设计要求。装置建设投资3500万,达产后可年新增销售收入4200万元,内部收益率为17.41%,具有较好的经济效益。

林晶[4]2008年在《固体超强酸催化二芳基酮化合物的合成及芳酮衍生物芳腙的合成研究》文中研究指明二芳基酮化合物种类繁多,是一种重要的医药和农药等化工中间体,在化工领域有着广阔的应用前景。目前,工业上制备二芳基酮化合物的常用催化剂仍然是金属氯化物等均相酸催化剂,这类催化剂的大规模应用带来的环境、资源等问题越来越不能被环境友好的化学工业发展大趋势所容忍,开发“环境友好催化剂”,推动“清洁化工技术”的发展,已成为化学化工行业的一个极为重要的研究领域。固体超强酸催化剂的开发与利用,在消除“叁废”和保护环境方面,起着越来越重要的作用。由此,我们研究了固体超强酸催化四氯化碳法合成二芳基酮化合物,对实现二芳基酮及其衍生物的绿色合成具有一定的应用价值和现实意义。本论文主要包括以下几个内容:1二芳基酮的合成研究1)利用四氯化碳合成4,4′-二羟基二苯甲酮四氯化碳(CTC)是一种破坏臭氧层物质(ODS),随着我国对CTC淘汰计划的逐步实施,它已不能用于氟里昂、化工助剂以及清洗剂的生产,而作为化工原料生产非ODS物质的应用不受限制。因此,开发规模化的CTC原料新用途,转化目前大量过剩的CTC是一项十分紧迫的任务。4,4′-二羟基二苯甲酮是一种重要的化工中间体,被广泛的用于光敏、医药、染料等各个领域,现有合成工艺存在路线长或反应收率低的缺点。本文利用苯酚和四氯化碳为原料,路易斯酸催化4,4′-二羟基二苯甲酮的合成,产物的收率为60.2%,该合成方法未见文献报道,反应在克服现有合成工艺缺陷的基础上为消耗过多的四氯化碳,变废为宝提供了一条出路,具有重要的应用价值。2)利用固体超强酸催化4,4′-二羟基二苯甲酮及其它二芳基酮化合物的合成本文研究了自制铁系固体超强酸催化四氯化碳法合成4,4′-二羟基二苯甲酮及其它二芳基酮化合物的合成,并对反应温度、催化剂用量和催化剂回收等问题进行了探讨。该催化剂具有无腐蚀、对环境友好、可回收等优点,完全符合绿色化学的要求且操作简便,反应过程不需要任何溶剂,充分利用原料,最大限度的实现了原子经济反应的要求,是合成二芳基酮化合物的一种高效实用的方法,具有广阔的工业应用前景。该项研究正在申请国内发明专利。2芳酮衍生物芳腙的合成芳腙是一类有实用价值的有机合成中间体,广泛应用于生物化学、农药、医药、分析化学、光学材料等领域。我们利用现有的合成技术合成芳腙类新化合物七个,并对其结构进行了表征。

胡正吉, 刘文刚, 范志鸿[5]2009年在《新型有机萃取剂2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮肟的合成及在铜萃取中的应用研究》文中提出本文介绍了新型有机萃取剂2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮肟的合成方法,在实验室条件下,以2,4-二羟基二苯甲酮、氯十二烷、盐酸羟胺等为原料,在反应时温度为80℃、盐酸羟胺与2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮质量比为1.05∶1、反应时间为2 h条件下,可获得产率为95%的2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮肟新型萃取剂。同时,在实验室条件下对合成的样品进行了铜萃取试验,考察了其对铜的萃取能力,研究结果表明,用含有10%2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮肟的煤油溶液萃取12 g/L的硫酸铜溶液,经过叁次萃取后,残液中铜离子浓度为0.007g/L,萃取率为99.94%。

孙丽[6]2012年在《新嘧啶类和二苯甲酮类衍生物的设计合成及抑菌活性研究》文中研究指明农业是我国社会和经济良好、和谐发展的重要基础,但受天气、人为等各种因素的影响,植物病虫灾害越来越严重。使用农药是防治植物病虫草害,保护农作物正常生长收获,维持农业可持续发展的重要手段。农业上所用的农药主要包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂叁大类。近年来,杀菌剂市场逐渐扩大,而且长时间使用一种化学杀菌剂存在产生抗性的问题,所以寻找新的具有不同作用机制的杀菌剂具有重要的意义。本文分别以现有杀菌剂商品嘧霉胺和氟吗啉为先导化合物,通过查阅文献资料,设计合成了两个系列的化合物,并对其生物活性进行了试验研究。本课题主要包括以下两部分内容:1.受嘧霉胺分子结构的启发,参考目前嘧啶类杀菌剂的研究进展,以羟基嘧啶、4,6-二甲氧基-2-氨基嘧啶为主要起始原料,应用文献报道的或改进的合成方法与各种胺类、酰氯或酸反应,合成了醚类、胺类、酯类叁类嘧啶胺类衍生物,包括11个新化合物。化合物对植物病原真菌生长的抑制试验表明:大部分化合物有抑菌活性,其中化合物1c,4b和4c对GF的活性高于对照药氟吗啉和烯酰吗啉;化合物1c对AM的活性高于嘧霉胺;化合物1c和3a对供试真菌表现出一定的广谱性;化合物4a-4d表现出相对中等的活性,但规律性较好。本文对合成的化合物进行了初步的构效关系分析,为设计活性更强的化合物提供了重要的参考。2.传统田间杀菌剂氟吗啉和烯酰吗啉被广泛应用,最近义成功开发了新杀菌剂丁吡吗啉和苯菌酮,几种化合物均含有二苯甲酮类结构骨架。根据分子设计的基本原理,本文设计合成了一系列二苯甲酮类衍生物,包括12个新化合物和4个已知化介物。对合成的化合物进行活性测试试验,结果表明,大部分化合物对植物病原真菌具有一定的抑制活性,但是对海洋弧菌几乎没有作用。化合物10a和10b对五种真菌有较好的活性,可以作为先导化合物j业行结构优化;化合物5c,9a,10c,10e,11b和11c对不同属的真菌表现出一定的广谱性:筛选出的化合物5b可以作为防治棉花枯萎病菌的潜在的的候选化合物,构效关系分析得出,Cl原子、嘧啶环和甲氧基取代的苯环结构可能有利于抑菌活性的提高。构效关系的研究为设计和开发具有不同作用机制的新杀菌剂提供了一定的指导作用。

李晚谊[7]2008年在《几种重要医药中间体的绿色催化合成研究》文中研究说明本论文以介孔材料为催化剂,寻找几种重要医药中间体合成的环境友好的“绿色化学”途径。制备催化剂和选择适当的反应条件,使反应具有相当的转化率和选择性。研究内容涉及以下几方面:1、采用水热合成法合成了掺杂过渡金属离子M(Ce、Fe、Co、Cu等)的M/MCM-41及掺杂亚硒酸盐的Se032-/MCM-41;制备了掺杂过渡金属离子M(Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)且具有纯锐钛矿晶型的介孔二氧化钛M/TiO2;制备了Cu和Co掺杂的SBA-15、Cu/Al2O3、微球CuO等,运用XRD, FT-IR, UV-Vis, SEM, TEM, BET等手段对所合成的介孔材料进行了表征。结果表明,M/MCM-41、Co/TiO2、Cu/SBA-15、SeO32-/MCM-41为比表面积较高,孔容较大的介孔材料,并且所掺杂的过渡金属离子为高度分散。2、研究了Cu/MCM-41和Cu/Al2O3对对甲氧基甲苯的催化氧化并表现出较高的催化活性,所得到的苯环氧化产物2-甲氧基-5-甲基-对苯醌是以往文献未报道过的。Cu/SBA-15催化氧化主产物为侧链氧化的对甲氧基苯甲醛。没有掺杂金属离子的MCM-41、A1203、SBA-15没有催化对甲氧基甲苯的活性。Cu/MCM-41催化活性最高,对甲氧基甲苯转化率达81%,2-甲氧基-5-甲基-对苯醌选择性达到78%。尤其是该反应实现了高选择性地从苯环侧链氧化到苯环自身氧化的过渡氧化反应。另外,Cu/MCM-41催化氧化苯酚时,对苯醌也是主要的氧化产物。3、研究了掺杂金属离子的MCM-41作为一种催化剂催化氧化二苯甲烷制备二苯甲酮的反应。其中Co/MCM-41为催化剂时,二苯甲酮的选择性95.8%,二苯甲烷的转化率21%;以Cu/MCM-41为催化剂,二苯甲酮的选择性为58.7%,二苯甲烷的转化率31.8%。Co/TiO2也是一种比较有效的选择性催化氧化二苯甲烷的催化剂。4、研究了Co/MCM-41作催化剂催化氧化对叔丁基甲苯,主产物是对叔丁基苯甲醛,同时反应产物中还含有对甲基苯乙酮、对叔丁基苯甲醇。调整反应温度可提高对甲基苯乙酮的产量。Co/MCM-41比Co/TiO2催化活性高的多。两者之间的催化活性的差异表明,介孔硅基比介孔氧化钛更适合对叔丁基甲苯的催化氧化。Co/MCM-41中不同掺杂量Si/Co中,Si/Co比率为40的Co/MCM-41表现出比Si/Co比率为20的Co/MCM-41更高的转化率和选择性。Co/MCM-41催化剂重复使用一次而不失去活性。5、研究了Co/TiO2作催化剂催化氧化溴代甲苯制备溴代苯甲醛。对溴甲苯的转化率为34.5%,对溴苯甲醛的选择性为90.6%。氧化的主要产物为溴代苯甲醛,同时有少量的溴代苯甲酸的生成;研究还发现,相对于邻溴甲苯、间溴甲苯,对溴甲苯更容易被氧化。6、Co/TiO2、Co/SBA-15、Co/MCM-41、SeO32-/MCM-41在催化氧化环己烯的反应中,邻羟基乙酸环己酯是主要的氧化产物,此外,反应中还有少量的环己二醇以及环己烯酮;掺杂杂原子基团SeO32-/MCM-41较掺杂金属离子Co/MCM-41催化活性高,环己烯的转化率为100%,邻羟基乙酸环己酯的选择性达到81%,反应体系仅有双键氧化产物(邻羟基乙酸环己酯和环己二醇),主要发生环己烯的环氧化反应;催化剂为Co/MCM-41时,反应检测到有双键氧化产物和烯丙位氧化产物(环己烯酮)。

韩庆荣[8]2005年在《二苯甲酮的制备工艺》文中指出介绍了二苯甲酮的性质,并比较了其几种制备方法,认为低压法为较佳工艺路线。

李声梨, 刘逸增[9]1992年在《紫外线吸收剂UV-531生产工艺改进试验》文中进行了进一步梳理本文介绍了二苯甲酮类紫外线吸收剂的性能及应用,说明UV-531的性能优于二苯甲酮类其它产品;并对其生产工艺进行了改进,讨论了存在的问题。1概述紫外线吸收剂UV一石31,化学名称为2一经基一4一正辛氧基二苯甲酮

赵学如[10]2013年在《炔丙基醇类化合物的电还原研究》文中进行了进一步梳理由于传统的化学工业对人类赖以生存的地球环境的严重破坏,在以可持续发展为目标的前提下,科学家们提出了“绿色化学”的概念,从生产的源头防治环境污染。“绿色化学”集方法、技能、知识和化学家的才智,用来避免威胁人类健康和环境在所有类型的化学过程,因此,“绿色化学”又被称为环境友好化学,通过这种环境友好方式实现了能源和资源的有效利用和循环。与传统的有机化学方法相比,有机电合成利用“电子”这种清洁的反应试剂,避免了使用其他的有毒试剂,而且步骤简单、产品纯度高,选择性好,更有利于工业化。CO2是导致“温室效应”的主要气体之一。近年来,由于工业进程和能源相关活动的日益扩张,在大气中,C02的含量持续增大,造成了一系列严重的环境问题。因此,有效转换和利用C02吸引了世界范围的广泛关注。基于以上现实,本论文的工作内容主要从以下两个方面进行:第一部分:常温常压N2氛围下,在两室型电解池中,以支持盐-MeCN为电解质溶液,在恒电流电解条件下活化乙腈,然后向阴极室中加入2-甲基-3-丁炔-2-醇和催化剂卤化亚铜,在CO2氛围下搅拌,实现了α-甲烯基环状碳酸酯的合成。并分别考察了支持盐、催化剂的量、通电量、电流密度、电极材料等对电合成α-甲烯基环状碳酸酯产率的影响,获得了其优化后的实验条件为:常温常压N2氛围下,在两室型电解池中,阴极室置入0.1mol/L TBABr-MeCN,阳极室置入0.2mol/L TEAI-MeCN,Cu为阴极,Pt为阳极,以电流密度为22.2mA/cm2电解至电量为1F/mol后,停止电解。然后,向阴极室加入2-甲基-3-丁炔-2-醇和氯化亚铜催化剂(催化剂的使用量达到反应物2-甲基-3-丁炔-2-醇的摩尔量的0.35倍),在CO2氛围下搅拌,可得产物最高产率为59.4%。同时,在其优化条件下,实现了几种其他炔丙基醇类化合物为底物,电合成a-烷烯基环状碳酸酯的目标,并初步推测了其可能的机理。第二部分:在第一部分实验的基础上,得出不同类型的炔丙醇类底物,得到的产率差异较大,尤其是当底物是芳香型叔级炔丙基醇时,开始生成相应的芳香酮类物质。在这一部分,主要针对这一现象展开研究,并以2,2-二苯基-2-丙炔-1-醇为模板原料,分析和探讨了以上实验结果,同时,对电活化乙腈合成相应的芳香酮的实验条件,如底物的浓度、支持电解质、通电量、电流密度等进行了考察,其优化后反应条件为:常温常压N2气氛下,两室型电解池中,阴极室当中放入0.1mol/L TEAI-MeCN,阳极室放入0.2mol/L TEAI-MeCN,Cu电极为阴极,Pt为阳极,恒电流密度为17.3mA/cm2时电解至0.5F/mol时,可得目标产物最高产率为63.6%,并初步推测了其可能的反应机理。

参考文献:

[1]. 二苯甲酮合成技术及清洁生产研究[D]. 王小毛. 重庆大学. 2003

[2]. 二苯甲酮的绿色合成方法[J]. 寇佳慧, 孙林兵, 郁桂云, 陈虹, 宗志敏. 中国矿业大学学报. 2005

[3]. 四氯化碳法生产二苯甲酮的工业化研究[D]. 禹兴利. 华东理工大学. 2015

[4]. 固体超强酸催化二芳基酮化合物的合成及芳酮衍生物芳腙的合成研究[D]. 林晶. 浙江工业大学. 2008

[5]. 新型有机萃取剂2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮肟的合成及在铜萃取中的应用研究[J]. 胡正吉, 刘文刚, 范志鸿. 有色矿冶. 2009

[6]. 新嘧啶类和二苯甲酮类衍生物的设计合成及抑菌活性研究[D]. 孙丽. 山东大学. 2012

[7]. 几种重要医药中间体的绿色催化合成研究[D]. 李晚谊. 昆明理工大学. 2008

[8]. 二苯甲酮的制备工艺[J]. 韩庆荣. 甘肃化工. 2005

[9]. 紫外线吸收剂UV-531生产工艺改进试验[J]. 李声梨, 刘逸增. 辽宁化工. 1992

[10]. 炔丙基醇类化合物的电还原研究[D]. 赵学如. 华东师范大学. 2013

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二苯甲酮合成技术及清洁生产研究
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