王坤

(新沂市星辰新材料科技有限公司, 江蘇 新沂 718100)

乙酰丙酮（AA）是典型的1,3-二羰基化合物，作為一種中間體，在醫(yī)藥化工領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用范圍。在醫(yī)藥工業(yè)中，我國主要用于合成磺胺二甲嘧啶，抗病毒劑WIN51711的中間體3,5-二甲基異噁唑，糖尿病藥物AD-58的中間體，3,5-二甲基吡唑以及用于Combes合成法合成喹啉衍生物等[1～3]。在歐美獸藥和飼料添加劑行業(yè)中，主要用于合成具有抗菌作用的痢菌凈和抗雞球蟲的尼卡巴嗪的原料4,6-二甲基-2-嘧啶醇[4～6]。在日本主要用在開發(fā)催化劑和助催化劑相關(guān)領(lǐng)域，如用于環(huán)辛四烯、醌、醌氫醌羰基化反應(yīng)，不飽和酮等低分子化合物的合成，氧化促進(jìn)劑，石油裂解、催化加氫和異構(gòu)化催化劑，以及低級烯烴的聚合、1,3-二烯烴的共聚等高分子化合物的合成[7～11]。以乙酰丙酮為試劑，通過利用分光光度法測定水、空氣等體系中甲醛與乙酰丙酮生成的黃色化合物以此來確定體系中甲醛的含量。此外在樹脂和膜的相關(guān)行業(yè)，其與金屬離子生成的乙酰丙酮鹽也有廣泛的應(yīng)用如：催化劑，樹脂交聯(lián)劑，樹脂硬化促進(jìn)劑，橡膠添加劑，超傳導(dǎo)薄膜、熱線反射玻璃膜以及透明導(dǎo)電膜的形成劑；用作汽油、潤滑油、膠粘劑的添加劑，油漆、涂料和印花油墨的干燥劑，醋酸纖維溶劑[11～15]，鍍金屬的原料等；乙酰丙酮是二齒配體螯合劑，可作為分析試劑檢測大多數(shù)的金屬離子，用作萃取劑萃取稀有的貴金屬，如：合成乙酰丙酮三苯基膦羰基銠用于氫甲酰化，加氫，羰基合成等反應(yīng)；乙酰丙酮稀土金屬配合物在新型發(fā)光材料，萃取化學(xué)，位移試劑等方面具有廣泛應(yīng)用前景[16]；乙酰丙酮鐵作為一種塑料光降解高效光敏劑備受關(guān)注，在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境化學(xué)方面有重要意義。以及用于處理無機(jī)材料，除去多孔性固體的金屬氧化物，以增加顆粒表面積及吸附能，由于用無機(jī)酸處理時，顆粒本身也容易被破壞，而通過乙酰丙酮處理則不會出現(xiàn)如此問題。因為金屬氧化物很容易與乙酰丙酮形成螫合物而溶解，避免破壞顆粒本身的結(jié)構(gòu)。

因為乙酰丙酮下游產(chǎn)品種類多樣、走勢良好，需求量很大，市場前景優(yōu)良。但目前國內(nèi)乙酰丙酮總的生產(chǎn)能力約為11 kt/a，且使用工藝技術(shù)落后，難以滿足國內(nèi)消費量的不斷增長，存在較大的乙酰丙酮的需求缺口，所以不得不需要從日本、德國、美國、瑞士等國家大量進(jìn)口，以此來滿足與乙酰丙酮相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需要。并且根據(jù)科學(xué)發(fā)展的綠色化學(xué)理念，發(fā)展高選擇性、高效的催化劑，簡化反應(yīng)步驟，減少污染排放，開發(fā)新的潔凈生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)高效的化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)“零排放”的生產(chǎn)工藝迫在眉睫，以此使企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在綠色化學(xué)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用意義。

合成乙酰丙酮的方法比較多，目前用于生產(chǎn)乙酰丙酮的主要合成線路有：丙酮—乙酸乙酯法、丙酮—醋酐法、乙酰乙酸乙酯—醋酐法、乙烯酮—丙酮法、丙炔—醋酸法。

丙酮線路收率最低，且工藝復(fù)雜、能耗高，不滿足綠色化學(xué)的理念以及當(dāng)今低碳環(huán)保的經(jīng)濟(jì)要求，不予考慮。丙酮—醋酐、丙酮—醋酸乙酯路線要用到危險化學(xué)品，存在安全隱患，且還存在一定的工藝優(yōu)化問題，本文不予考慮。丙炔—醋酸線路需用到大量丙炔，需要依托大型煉油廠產(chǎn)生丙炔作為反應(yīng)原料，因此也不便于推廣建設(shè)。

余下的兩條線路，收率相差無幾，但乙酰乙酸乙酯—乙烯酮法工藝復(fù)雜、投資大，乙酰乙酸乙酯—醋酐法工藝簡單、設(shè)備要求低、投資小、在實驗室容易進(jìn)行理論研究，也適合中小型企業(yè)將其發(fā)展推廣。因此研究乙酰乙酸乙酯—醋酐法更具有更好的實際意義。

本文希望根據(jù)前人研究成果，通過進(jìn)一步研究，了解乙酰乙酸乙酯—醋酐法的反應(yīng)歷程，突破關(guān)鍵技術(shù)難點，需找合適的反應(yīng)條件，進(jìn)一步對反應(yīng)工藝進(jìn)行優(yōu)化，以提高原料轉(zhuǎn)化率、減少副反應(yīng)的發(fā)生，為擴(kuò)大生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)及經(jīng)驗，使乙酰乙酸乙酯—醋酐法投產(chǎn)工業(yè)化成為可能。促進(jìn)乙酰丙酮相關(guān)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

1 實驗部分

1.1 實驗主要儀器

SXCL-3型數(shù)顯加熱磁力攪拌器，鄭州市博科儀器設(shè)備有限公司；DF-101Z集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，上海亞榮生化儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52C，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；SHZ-D循環(huán)水式真空泵，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；ZF-I型三用紫外分析儀，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；DHG-90114型電子天平，上海亞榮生化儀器廠；KQ超聲波清洗器，常熟市天量儀器有限責(zé)任公司。

1.2 實驗藥品

乙酰乙酸乙酯，分析純，成都科龍化工試劑廠；乙酸酐，分析純，重慶西南化學(xué)試劑有限公司；輕質(zhì)氧化鎂，分析純，湖南湘中化學(xué)試劑有限公司；乙酸乙酯，分析純，成都科龍化工試劑廠；乙酰丙酮，分析純，中國醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司。

1.3 實驗原理

1.3.1 合成原理

乙酰乙酸乙酯—醋酐法合成乙酰丙酮采用乙酰乙酸乙酯與醋酐混合在催化劑作用下加熱生成乙酰丙酮，乙酸乙酯，二氧化碳。反應(yīng)過程中需要將生成的乙酸乙酯不斷蒸出，促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生生成乙酰丙酮粗品。合成線路如下：

在確定合成路線后，就必須搜集整個路線中涉及到物質(zhì)的物性參數(shù)，為開發(fā)工藝過程奠定基礎(chǔ)，對相關(guān)安全、檢測分析、設(shè)備、運輸做出一定的思考。

1.3.2 提純原理

(1) 蒸餾與分餾原理

蒸餾：

液態(tài)化合物的蒸汽壓隨溫度升高而增大。當(dāng)液體的蒸汽壓增大至與外界壓力相等時，即有氣泡從液體內(nèi)部溢出，這種現(xiàn)象成為氣化。液體內(nèi)部不斷氣化及為沸騰，這時的溫度成為該液態(tài)化合物在當(dāng)時大氣壓下的沸點，通常以101.325 kPa（1arm）作為外壓的標(biāo)準(zhǔn)。

將液體加熱至沸點，該液體開始沸騰而逐漸變?yōu)檎魵?，使蒸氣通過冷凝裝置進(jìn)行冷卻，便凝結(jié)并再度獲得這一液體，這種操作成為蒸餾。因此，蒸餾包括兩個過程，即從液體變?yōu)闅怏w的氣化過程及由氣體變?yōu)橐后w的冷凝過程。若有兩種互溶的液體混合在一起，由于其蒸汽壓不同，所以蒸氣中兩個成分的比例與液體混合物中兩個成分的比例不同。蒸汽壓大（即沸點低）的成分在氣相中占的比例較大，若將這部分蒸氣冷凝下來，那么所得的冷凝液中低沸點的成分就比原混合物的增多。重復(fù)把這部分冷凝液進(jìn)行蒸餾，便有可能將液體混合物中具有不同沸點的成分逐漸分開。

分餾：

分離效率高于蒸餾（被分離組分的沸點差達(dá)150 ℃才能用蒸餾法充分分離）。實際是沸騰氣化的混合物蒸氣通過分餾柱并進(jìn)行一系列的熱交換結(jié)果。當(dāng)蒸氣進(jìn)入分餾柱時，由于柱受外面空氣的冷卻，蒸氣中沸點較高的物質(zhì)先被冷凝，結(jié)果冷凝液中含有較多高沸點的物質(zhì)，蒸氣中低沸點成分就相對地增多。冷凝液向下流動時又與上升的蒸氣接觸（在填料表面進(jìn)行），兩者之間進(jìn)行熱交換，上升的蒸氣中高沸點的物質(zhì)又被冷凝下來，低沸點物質(zhì)蒸氣繼續(xù)上升；冷凝液中低沸點的物質(zhì)被氣化，而高沸點者仍呈液態(tài)。經(jīng)過多次的液相與氣相的熱交換之后，低沸點的物質(zhì)不斷上升，最終被蒸餾出來，而高沸點的物質(zhì)則不斷流回?zé)崛萜髦?，結(jié)果使不同沸點的物質(zhì)得到分離。

(2)蒸餾操作的應(yīng)用

凡加熱到沸點而不分解的化合物，都可以進(jìn)行蒸餾。主要用于：

a.分離液體化合物，但只能當(dāng)混合物各成分的沸點間有較大差異（如30 ℃以上）時才能有效地進(jìn)行分離；

b.測定化合物的沸點；

c.提純液體及低熔點固體，以除去不揮發(fā)的雜質(zhì)；

d.回收溶劑，或濃縮溶液。

因乙酰乙酸乙酯與乙酰丙酮沸點相差不是特別大，所以要實現(xiàn)乙酰乙酸乙酯與乙酰丙酮的充分分離最好選擇分餾操作。

1.3.3 實驗裝置

合成裝置如圖1。150 mL的三口瓶被固定在鐵架臺上，燒瓶的有口插上0～200 ℃的水銀溫度計，用于檢測控制反應(yīng)液溫度，左口用塞子塞住，中口插蒸餾頭，組裝成蒸餾裝置。由于乙酸乙酯沸點77 ℃，易氣化，所以反應(yīng)生成的乙酸乙酯容易蒸出。以此用來促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行。反應(yīng)完全之后經(jīng)過抽濾，將濾液裝入精餾裝置，精餾收集相應(yīng)餾分。

圖1 合成裝置示意圖

2 實驗結(jié)果與討論

有文獻(xiàn)表明，乙酰乙酸乙酯—醋酐法制乙酰丙酮路線中可以用Al2O3，MgO兩性氧化物或堿土金屬氧化物做為反應(yīng)的催化劑，因此考慮用ZnO，CaO作為代替物以探究其是否也有相關(guān)的催化作用并驗證這些氧化物的催化效果，以確定最好的催化劑。

2.1 Al2O3作為催化劑

操作：取1.3 g乙酰乙酸乙酯和1.2 g醋酸酐，加入0.015 g Al2O3在125 ℃反應(yīng)。

現(xiàn)象：約反應(yīng)40 min后，反應(yīng)液呈淡黃色。隨著時間的進(jìn)行逐漸加深。130 min后點板分析，結(jié)果如圖2。

圖2 Al2O3作為催化劑制備乙酰乙酸乙酯示意圖

2.2 ZnO作為催化劑

操作：取1.3 g乙酰乙酸乙酯和1.2 g醋酸酐，加入0.015 g ZnO在135 ℃反應(yīng)。

現(xiàn)象：約反應(yīng)40 min后，反應(yīng)液呈淡黃色。隨著時間的進(jìn)行逐漸加深。90 min后點板分析，結(jié)果如圖3。

圖3 ZnO作為催化劑制備乙酰乙酸乙酯示意圖

2.3 CaO作為催化劑

操作：取0.66 g乙酰乙酸乙酯和0.6 g醋酸酐，加入0.015 g CaO在135 ℃反應(yīng)。

現(xiàn)象：約反應(yīng)40 min后，反應(yīng)液呈淡黃色。隨著時間的進(jìn)行逐漸加深。2.5 h后點板分析，結(jié)果如圖4。

圖4 CaO作為催化劑制備乙酰乙酸乙酯示意圖

2.4 MgO作為催化劑

操作：取39 g乙酰乙酸乙酯和33 g醋酸酐，加入1.75 g MgO在135℃反應(yīng)。

現(xiàn)象：在逐漸升溫過程中，當(dāng)溫度高于100 ℃，反應(yīng)液開始變澄清，溶液淡黃色逐漸加深。隨著時間的進(jìn)行逐漸加深。6.5 h后點板分析，結(jié)果如圖5。

圖5 MgO作為催化劑作為催化劑制備乙酰乙酸乙酯示意圖

根據(jù)板上的情況可以得知，反應(yīng)是屬于一個平衡反應(yīng)，反應(yīng)在相當(dāng)長的一段時間里都還有原料存在，不能夠完全反應(yīng)。所以就要求在催化劑作用下，原料能在長時間加熱條件下，不產(chǎn)生副反應(yīng)，要求反應(yīng)單一。從上述結(jié)果來看，Al2O3、ZnO、CaO都不適合用于催化乙酰乙酸乙酯生成乙酰丙酮，所以MgO便是最為適合作為催化劑。

2.5 TLC上點的分析

根據(jù)乙酰乙酸乙酯—醋酐法的反應(yīng)歷程，得知反應(yīng)會產(chǎn)生中間產(chǎn)物二乙酰乙酸乙酯，所以反應(yīng)過程中板上至少會出現(xiàn)三個點--乙酰乙酸乙酯、二乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮。那么這三個物質(zhì)在TLC中對應(yīng)的位置應(yīng)該在什么地方呢？對此做了如下實驗：將乙酰乙酸乙酯鈉鹽與醋酸酐混合加熱攪拌。

反應(yīng)結(jié)果在TLC上的表現(xiàn)如圖6。

并且將鈉鹽反應(yīng)液加入鹽酸水解發(fā)現(xiàn)圖6中第一個點消失了，第四個點依舊存在。以及在跟蹤MgO作催化劑的實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)到最后，第一個點會消失轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。由此可以推測第一個點為二乙酰乙酸乙酯。

以MgO作催化劑的實驗中，反應(yīng)液蒸餾得到餾分溫度為132～138 ℃無色透明液體物質(zhì)。TLC檢查，與標(biāo)準(zhǔn)品對照，顯示為圖6第二點的位置，因此初步可以斷定第二個點為產(chǎn)物點。

圖6 三種產(chǎn)物在TLC中對應(yīng)位置

2.6 實驗中出現(xiàn)的問題與解決辦法

2.6.1 加熱器的選擇問題

根據(jù)文獻(xiàn)所述重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)催化劑MgO會與反應(yīng)液產(chǎn)生大量的白色沉淀。使得反應(yīng)液黏度增大，無法攪動。因為乙酰丙酮是一個非常常見的二齒配體，能與大多數(shù)金屬離子形成配合物，如：Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Al，Ca，Mg，Mo，Ru，Re，U，Th，Ce，Na，K，Rb，Cs，V，Cr，Mn等[9]。

白色固體一般是先出現(xiàn)在燒瓶壁上。因而最初做實驗時，并不了解反應(yīng)現(xiàn)象，用的是電熱套型的加熱器，因而在燒瓶的氣液交界處特別容易形成固體。并且附著在瓶壁上越來越多。而且此反應(yīng)所需反應(yīng)時間比較長，往往要十幾個小時，由于這也固體的形成以及長時間的加熱，這些固體會變黑產(chǎn)生分解現(xiàn)象。

因此在以后的實驗中，一律采用的是電熱板加熱器，使反應(yīng)瓶接觸熱源的位置只在反應(yīng)液面以下。

2.6.2 催化劑MgO的加入量問題

按照文獻(xiàn)所述，加入相應(yīng)的MgO，反應(yīng)液幾乎全部變成了固體，所以到底要加多少MgO作為催化劑，還需要進(jìn)行實驗來予以說明[11]。

2.6.3 縮短反應(yīng)時間問題

由于反應(yīng)時間比較長，也就是說能源與成本就相對較大，生產(chǎn)周期較長，相同時間產(chǎn)量就小。因此想辦法縮短反應(yīng)時間也是獲得利潤的有力途徑。希望通過增加催化劑的量來加快反應(yīng)的速率。但如前文所說增加催化劑的量會產(chǎn)生大量固體不利于反應(yīng)。因此試圖向反應(yīng)體系中加入有機(jī)溶劑溶解和分散反應(yīng)中的固體物質(zhì)。由于根據(jù)反復(fù)實驗表明，氧化鎂做催化劑脫乙酸乙酯步溫度應(yīng)當(dāng)高于120 ℃。因此想到用DMF或DMSO做溶劑進(jìn)行嘗試。

取1.3 g乙酰乙酸乙酯和1.02 g醋酸酐混合于50 mL單口瓶中，加入0.5 g DMF或DMSO及10%（醋酐量）的MgO進(jìn)行反應(yīng)。TLC檢查結(jié)果如圖7。

圖7 TLC檢查結(jié)果

反應(yīng)過程中出現(xiàn)了更多的雜質(zhì)并且隨著時間的延長反應(yīng)更加復(fù)雜，雜質(zhì)更多。因此想通過加入溶劑以增加催化劑的量來縮短反應(yīng)時間的這一想法行不通。

2.6.4 蒸餾提純中的問題

在通過用蒸餾的方式提純過程中，隨著乙酰丙酮的蒸出，逐漸減少，使得蒸餾瓶里面蒸汽壓減小，而始終在反應(yīng)殘夜中存在著一定量的乙酰丙酮，因此殘留液應(yīng)當(dāng)收集在一起進(jìn)一步進(jìn)行蒸餾。并且在反應(yīng)液的濾液中可能存在著少量的鎂離子，在蒸餾過程中會形成固態(tài)物質(zhì)，而且這些物質(zhì)往往是先附在蒸餾的沸石表面，而使蒸餾液中的氣化中心消失，產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象。所以在蒸餾過程中往往需要用到攪拌器進(jìn)行攪拌來消除暴沸現(xiàn)象。

2.7 最佳實驗條件的選擇

選定了反應(yīng)路線與催化劑，就要確定反應(yīng)的物料配比，反應(yīng)溫度，催化劑用量，反應(yīng)時間，加熱方式，加料方式，以得到合成乙酰丙酮最好的結(jié)果。

2.7.1 物料配比

從原料的價格上來講乙酰乙酸乙酯與醋酸酐比較，乙酰乙酸乙酯的價格遠(yuǎn)高于醋酸酐的價格；從反應(yīng)的結(jié)果上來說，醋酸酐的沸點為138.6 ℃，乙酰丙酮的沸點為140.6 ℃，而最后反應(yīng)處理是依靠精餾得到產(chǎn)品，很難將醋酸酐與乙酰丙酮分離開，再結(jié)合化學(xué)平衡的因素，所以乙酰乙酸乙酯與醋酸酐的物料配比本實驗確定為1:（1.05～1.10）之間。

2.7.2 反應(yīng)溫度

根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象，表明溫度低于120 ℃，脫乙酸乙酯步進(jìn)行緩慢。所以反應(yīng)溫度控制在125～145 ℃范圍。

2.7.3 催化劑用量

催化劑提供反應(yīng)活性中心，其數(shù)量多少對反應(yīng)速度至關(guān)重要。但催化劑過多，易引起副反應(yīng)生成更多副產(chǎn)物。例如本實驗用MgO做催化劑，一般會生成相當(dāng)于MgO質(zhì)量3～5倍的固體。根據(jù)文獻(xiàn)提供的資料，用相當(dāng)于醋酐量3%的MgO重復(fù)實驗得到大量固體，并且乙酰丙酮收率不高。選擇了醋酐質(zhì)量0.1%%～2.5%作為其用量的探索范圍。催化劑用量—收率關(guān)系圖為圖8。

圖8 催化劑用量—收率關(guān)系圖

由圖8可知催化劑用量為醋酐的0.65%左右對應(yīng)的收率最大。

2.7.4 反應(yīng)時間

根據(jù)反應(yīng)實驗現(xiàn)象，在TLC檢測下發(fā)現(xiàn)，在MgO的催化下反應(yīng)時間14 h以上乙酰乙酸乙酯才能夠被作用完全。

2.7.5 加料方式

（1）反應(yīng)跟蹤

將26.0 g乙酰乙酸乙酯與21.42 g醋酸酐混合于150 mL三口燒瓶中加入0.021 g MgO在溫度130～145 ℃下反應(yīng)。30 min開始蒸出乙酸乙酯，分別在反應(yīng)1 h、2 h、6 h、8 h、12 h時刻進(jìn)行TLC檢測，結(jié)果如圖9。

圖9 不同時間下反應(yīng)液的變化

經(jīng)過反復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)每次反應(yīng)都不可避免的要產(chǎn)生第4的一個點，且此點比乙酰丙酮的點先出現(xiàn)。此物質(zhì)不溶于酸堿，并且使用常壓蒸餾很難將其蒸出。試圖通過改變加料順序消除其產(chǎn)生。

（2）滴加乙酰乙酸乙酯

將0.107 g氧化鎂與21.42 g醋酸酐混合于150 mL三口燒瓶中，用DF-101Z集熱式恒溫加熱磁力攪拌器加熱到120 ℃，然后開始以20 s/滴的速率滴加26.0 g乙酰乙酸乙酯。9 h后點板副反應(yīng)依舊發(fā)生。經(jīng)過16 h反應(yīng)后，抽濾得到0.35 g固體。將濾液蒸餾，得120～130 ℃餾分4.90 g，130～140 ℃餾分9.17 g。經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)品對照證明是同一物質(zhì)，收率為70.35%。由此可知與表2.4對應(yīng)的收率相差不大，所以滴加乙酰乙酸乙酯對收率沒有太大影響。

(3)滴加醋酸酐

將0.107 g氧化鎂與26.0 g乙酰乙酸乙酯混合于150 mL三口燒瓶中，DF-101Z集熱式恒溫加熱磁力攪拌器加熱到120 ℃，然后經(jīng)過3 h將21.42 g醋酸酐滴加進(jìn)反應(yīng)瓶中。經(jīng)過15 h反應(yīng)，結(jié)果與2）相同。

最后，由于最初實驗裝置都是在白天進(jìn)行組裝，進(jìn)行反應(yīng)，長時間反應(yīng)后反應(yīng)液會變成紅褐色液體。根據(jù)前文所述乙酰丙酮光照后會發(fā)生自聚反應(yīng)，變?yōu)楹稚后w。所以防止乙酰丙酮自聚，反應(yīng)裝置應(yīng)該在避免光照條件下進(jìn)行。

2.8 產(chǎn)品的精制

將20%的乙酰丙酮粗品溶于80%苯中，然后與等體積的蒸餾水振蕩3h，易溶于水的乙酸分配到水相中，而乙酰丙酮則溶于苯中，再蒸去苯得到乙酰丙酮。

3 結(jié)論與展望

本文探索了以乙酰乙酸乙酯和醋酸酐為原料合成乙酰丙酮的工藝路線。確定了其最佳的原料配比，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，加熱方式，催化劑種類及其用量，以及在確定反應(yīng)歷程的過程中對在反應(yīng)中出現(xiàn)的問題提出了解決方案和合理的猜想，并將其做了實驗驗證，雖然結(jié)果并不一定是自己推測的那樣，但也就證明了這樣的思路行不通，以此說明在以后的工作中需要需找另外的方向來解決這些問題。該工藝為：

26.0 g乙酰乙酸乙酯與21.42 g醋酸酐在相當(dāng)于醋酸酐質(zhì)量0.5%的氧化鎂（0.107 g）的催化劑，裝入三口瓶中，控制溫度在130 ℃，反應(yīng)12 h，反應(yīng)后期可升高溫度進(jìn)一步反應(yīng)?？偣卜磻?yīng)15 h反應(yīng)完全。其中同時蒸出反應(yīng)產(chǎn)生的乙酸乙酯以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。并且應(yīng)當(dāng)盡量避免光照，因為乙酰丙酮在光照條件下易發(fā)生自聚現(xiàn)象生成棕紅色物質(zhì)。反應(yīng)完成后將反應(yīng)液抽濾，用乙酸乙酯洗滌，將濾液蒸餾，收集132 ～138 ℃餾分。收率能夠達(dá)到70%。

由此工藝路線可知，該路線投資少，操作方便，設(shè)備要求簡單，反應(yīng)條件比較靈活，生產(chǎn)環(huán)保無污染。

目前生產(chǎn)乙酰丙酮廣泛采用丙酮法，因為其原料成本低，但此法收率低，能源消耗高，設(shè)備投入大等諸多的缺點。而通過乙酰乙酸乙酯—醋酸酐法的研究得知采用乙酰乙酸乙酯—醋酸酐法優(yōu)點諸多，反應(yīng)比較溫和，利于自動化操作，能源消耗較低，幾乎不會產(chǎn)生“三廢”問題，能夠滿足環(huán)保要求，但原料成本偏高。因此，一方面需要需找合適的方法，反應(yīng)條件提高反應(yīng)收率，另一方面想辦法降低原料成本，才能帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益，以推動乙酰丙酮相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

本文在合成乙酰丙酮過程中，收率只有70%。由于時間和能力等原因，在提高其收率的工作還需要在日后進(jìn)一步研究。此反應(yīng)過程中產(chǎn)生的第四個點的副反應(yīng)生成的什么物質(zhì)，需要再作研究。并且有理由猜測真正促進(jìn)乙酰乙酸乙酯生成乙酰丙酮的物質(zhì)是第四個點的物質(zhì)，因為根據(jù)實驗反應(yīng)跟蹤的情況發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)此物質(zhì)生成后才會生成相應(yīng)的乙酰丙酮。這一推測有待以后去證明。

以及反應(yīng)生成的固體物質(zhì)應(yīng)該是乙酰丙酮鎂，因為此固體用1:1鹽酸溶解后用乙酸乙酯萃取得到了乙酰丙酮，因此它的相關(guān)處理也有待研究。