白瑤
摘 要:時代在發(fā)展,科學也在一步步的進步,一些精細化工中間體如雨后春筍一樣的發(fā)展起來,他們被運用到各個行業(yè),并且使用的也越來越多,這對我們的生活帶來了很大的方便。丁二酸二異丙酯就是這樣的一種有機合成中間體,被廣泛運用到生活中了,在汽車方面用的尤為顯著,因此在開發(fā)丁二酸二異丙酯方面就具有了非常大的價值。
關(guān)鍵詞:合成方法;發(fā)展;丁二酸二異丙酯
引言:隨著我們國家科學的進步,許多的精細化學品被逐漸的使用廣泛起來,運用的領(lǐng)域被開發(fā)在逐漸的擴大,尤其是一些市場急需要的或者正處于快速成長期的一些精細化工中間體,其中有些材料在我們國內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)還不是很先進,并且生產(chǎn)出來的質(zhì)量也不能得保證,不能夠保證國內(nèi)市場的需求。由于丁二酸二異丙酯無論是在性能還是在經(jīng)濟上都非常具有開發(fā)前景,因此便具有了開發(fā)和利用價值。
一、丁二酸二異丙酯的概念
丁二酸二異丙酯也叫被做琥珀酸二異丙酯,它還有另外一個名字叫琥珀酸異丙酯,分子式為C10H18O4,它的密度為0.99g/cm3,達到的沸點為228℃,分子量為202.25,是一種帶有刺激性的可以燃燒的無色透明液體,它是不溶于水的,但是可以和乙醇、乙醚等優(yōu)惠溶液混溶在一起。他運用的范圍很廣泛,主要是醫(yī)藥、顏料、塑料、香料還有農(nóng)產(chǎn)品加工等領(lǐng)域內(nèi)。
二、丁二酸二異丙酯的合成方法
關(guān)于它的合成方法一共可以有四種,分別為:
1.由o-異丙基-N, 丁二酸以及N′-二環(huán)己基異脲合成。采用這種合成方式,需要用到o-異丙基-N,N′-二環(huán)己基異脲,這種材料價格是比較貴的,并且不好在市場上買到,所以在工業(yè)化生產(chǎn)過程中是不適合運用的。
化學反應(yīng)是為:
2.采用丙烯酸酯實施合成。這種合成方法在操作過程中,需要應(yīng)用高溫高壓,并且還要應(yīng)用CO,這種氣體雖然無色無味但是卻有毒,人在吸入超過1000ppm的一氧化碳后則會導(dǎo)致惡心頭痛,當吸入超過10000ppm的時候如果停留的有十分鐘就會導(dǎo)致死亡。所以在做這種實驗時對生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)的設(shè)備要求的都是比較高的,因此也不適宜工業(yè)化的生產(chǎn)。
其化學反應(yīng)是為
3.先使丁二酸合成丁二酰氯,之后通過丁二酰氯和異丙醇兩者之間的反應(yīng),生成丁二酸二異丙酯。這種合成方法在做實驗的時候同樣會感到復(fù)雜,并且收率也不高,因此也是不適合在工業(yè)中運用的。它的化學反應(yīng)式為
4.由丁二酸和異丙醇酯進行化合反應(yīng)生成。這種合成方法雖然很簡單,但是在催化劑應(yīng)用中,要求確實相當嚴格的如果催化劑沒有具有強勁的效果,反應(yīng)效率是比較低的,所以選擇催化劑是非常重要的,對實驗的效果影響是比較大的。因此催化劑的不同,生產(chǎn)工藝也就不盡相同了。如果用濃硫酸作為催化劑,考慮到濃硫酸本身就是強硫酸,并且還會對環(huán)境造成污染,因此在工業(yè)生產(chǎn)上是不考慮的。其次可以考慮用硅膠來做催化劑,硅膠可以吸附高氯酸鉀,但考慮到經(jīng)濟因素,這種材料是比較貴的,并且后處理也是比較復(fù)雜的,因此在工業(yè)上也是不適合的。有人提出用五氧化二磷作為催化劑,但是用它做催化劑收率是比較低的,僅僅為10%,因此也不適合在工業(yè)中生產(chǎn)。天津大學研究出可以在化合反應(yīng)中應(yīng)用甲基苯磺酸作為催化劑,然后采用環(huán)己烷作帶水劑酯化合成丁二酸二異丙酯,在實驗是就會看到對甲基苯磺酸的催化活性是比較高的,并且生產(chǎn)的周期相對來說也是短的,工藝簡單,消耗的也是比較小的,污染也小并且易于處理,最后的收率可以達到96.5%,所以這成為了近幾年在工業(yè)上生產(chǎn)經(jīng)常采用的方法。
三、丁二酸二異丙酯市場狀況
丁二酸二異丙酯在目前國內(nèi)主要是在生產(chǎn)DPP(吡咯并吡咯二酮)時用的原料,這種原料是一種紅色高性能有機顏料,這種原料的著色度很高,另外其在應(yīng)用過程中優(yōu)勢包括不會產(chǎn)生污染,因此其具有相當廣泛的應(yīng)用,特別被運用在調(diào)制汽車的原始面漆方面,最近幾年我國汽車產(chǎn)業(yè)快讀的發(fā)展,因此這種原料也就越來越重要了。
就現(xiàn)在的情況來看,我國目前生產(chǎn)丁二酸二異丙酯的企業(yè)是比較少的,并且數(shù)量也都不能夠?qū)Ξ斍癉PP顏料的生產(chǎn)需求滿足,在相關(guān)了解中得到河北華戈化學集團可以實現(xiàn)丁二酸二異丙酯的規(guī)模化生產(chǎn),還在不斷的提高其工業(yè)生產(chǎn)力,年產(chǎn)量約在1000噸,和國外生產(chǎn)高質(zhì)量相比已經(jīng)不差上下,目前有70%的都出口了,只有30%用于國內(nèi),并且國內(nèi)有75%用在了DPP類顏料生產(chǎn),25%用于醫(yī)藥和農(nóng)產(chǎn)品。但是目前我國的各種行業(yè)迅速發(fā)展,特別是汽車行業(yè)的發(fā)展使所需要的DPP也隨之增加,因此國內(nèi)生產(chǎn)質(zhì)量比較高。根據(jù)統(tǒng)計,2013年含量在99%的丁二酸二異丙酯,市場價格約在25000元左右/噸。
四、丁二酸二異丙酯原料狀況
丁二酸二異丙酯的合成原料主要有兩種,也就是丁二酸和異丙醇。依照當前來看,我國丁二酸的生產(chǎn)是完全可以滿足原料需求的,丁二酸的生成是用釜式加氫法和電化學合成法,用電化學合成法的廠家是非常多的。在我國異丙醇的生產(chǎn)量約為每年34萬噸,這也是完全可以滿足丁二酸二異丙酯的原料要求的。目前,異丙醇主要運用于油墨、涂料和制藥方面,所以異丙醇的使用量是在成逐年增增加的趨勢的,運用的范圍及其的廣泛,預(yù)計今年也就是2015年異丙醇可以達到35萬噸,異丙醇的價格在2013年大約在每噸9500元左右。
五、目前丁二酸二異丙酯的下游狀況
在上面的文章中已經(jīng)介紹過,它的主要的下游產(chǎn)品是有機原料DPP,由丁二酸二異丙酯合成的DPP由于各方面的性能比較高,因此被譽為是有機顏料發(fā)展史上的一個里程碑。目前全球生產(chǎn)DPP可以達到每年10000噸,而我們國內(nèi)的DPP生產(chǎn)還只是一個起步階段,但是已經(jīng)以很快的速度在發(fā)展了。目前我國高性能的生產(chǎn)原料達到了每年8000到9000噸,但是DPP的生產(chǎn)只是不到20%,所以還是需要進一步的發(fā)展的??梢哉f丁二酸二異丙酯和DPP的發(fā)展都是相輔相成的,DPP的問世與發(fā)展為丁二酸二異丙酯的應(yīng)用提供了新的領(lǐng)域,開辟了更廣闊的發(fā)展空間,丁二酸二異丙酯也對DPP提供了更多的原料,促進高性能有機顏料的生產(chǎn)以及發(fā)展。
結(jié)束語:我國在生產(chǎn)丁二酸二異丙酯時遇到的挑戰(zhàn)還是很大的,因為它的需求量以及產(chǎn)量都是呈現(xiàn)上升的趨勢的,而且我國就目前的水平來看它的生產(chǎn)技術(shù)還不是特別的先進,技術(shù)人員不是很多。但是它的下游產(chǎn)品的領(lǐng)域是不斷擴大的,去秋涼也在增加,所以需要的丁二酸二異丙酯還是很多的。如果國內(nèi)生產(chǎn)出的DPP的可以達到一定的標準,那么我國就可以利用國內(nèi)的價格優(yōu)勢,從而占領(lǐng)國際市場,這樣的話生產(chǎn)DPP的主要原料丁二酸二異丙酯就會有一個很大的發(fā)展,從而可以提高我國人民的生活質(zhì)量。
參考文獻:
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