微管內(nèi)丁酮肟O-乙基化反應(yīng)連續(xù)工藝研究.pdf

1、肟醚是一種附加值很高的有機(jī)合成中間體，是制備重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體烷氧胺鹽酸鹽的原料，工業(yè)需求量的增長速度極快。傳統(tǒng)的間歇法丁酮肟O-乙基化反應(yīng)收率高，未反應(yīng)完的原料易于回收循環(huán)使用，但反應(yīng)過程操作復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間較長，體系溫度不易控制、乙基化試劑容易發(fā)生副反應(yīng)、丁酮肟和丁酮肟乙醚易分解，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)也存在一定的安全隱患。近年來，采用微反應(yīng)器在連續(xù)流動(dòng)條件下進(jìn)行化學(xué)合成的流動(dòng)化學(xué)技術(shù)，由于反應(yīng)器比表面積大、傳熱傳質(zhì)性能好，可以保證

2、物料分布均勻，維持反應(yīng)體系溫度恒定，在改善多相反應(yīng)傳質(zhì)、強(qiáng)化反應(yīng)過程以及提高安全性等方面有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。微管內(nèi)丁酮肟O-乙基化反應(yīng)連續(xù)工藝的開發(fā)研究，有助于解決丁酮肟乙醚合成過程中所存在的上述問題、為實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。
　　本論文分為六章。主要以間歇反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用流動(dòng)化學(xué)技術(shù)，對(duì)丁酮肟O-乙基化反應(yīng)合成丁酮肟乙醚的連續(xù)工藝進(jìn)行探索，并提供了進(jìn)行工業(yè)放大的參考思路。論文的具體內(nèi)容如下

3、:
　　第一章為文獻(xiàn)綜述，主要概括了近年來O-烷基化反應(yīng)研究進(jìn)展，介紹了流動(dòng)化學(xué)技術(shù)的概念和應(yīng)用研究。
　　第二章總結(jié)了實(shí)驗(yàn)原料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用，以及實(shí)驗(yàn)和分析方法的確定，具體為:用精密微量平流泵連續(xù)進(jìn)料，在不銹鋼微管中進(jìn)行丁酮肟O-乙基化反應(yīng);用甲苯作萃取劑;以正丁醇為內(nèi)標(biāo)物用氣相色譜對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行產(chǎn)物分析;內(nèi)標(biāo)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　第三章進(jìn)行了間歇法丁酮肟O-烷基化反應(yīng)研究，篩選出了較優(yōu)的烷基化試劑，并依此數(shù)據(jù)作為連續(xù)

4、工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，丁酮肟O-烷基化反應(yīng)活性和選擇性與烷基化試劑類型關(guān)系很大，使用硫酸二乙酯進(jìn)行反應(yīng)，丁酮肟轉(zhuǎn)化率和丁酮肟乙醚的選擇性分別達(dá)到99.28％和70.73％，是較優(yōu)的合成丁酮肟乙醚的路線。
　　第四章對(duì)丁酮肟O-乙基化反應(yīng)連續(xù)工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。采用硫酸二乙酯作烷基化試劑，考察了微管內(nèi)徑、堿類型、堿濃度、反應(yīng)溫度、停留時(shí)間和反應(yīng)物進(jìn)料比的影響。微管內(nèi)徑、堿類型和濃度對(duì)丁酮肟O-乙基化反應(yīng)影響很大。使用內(nèi)徑為1

5、mm的不銹鋼微管反應(yīng)器，23wt％NaOH(aq)作堿源，在反應(yīng)溫度為40℃，停留時(shí)間為60min，氫氧化鈉和丁酮肟的進(jìn)料摩爾比為1∶1，硫酸二乙酯和丁酮肟的進(jìn)料摩爾比為1∶1時(shí)，丁酮肟的轉(zhuǎn)化率為89.54％，丁酮肟乙醚的選擇性為68.22％。微管內(nèi)徑越小，液-液相間接觸面積增大，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果，有利于目標(biāo)產(chǎn)物丁酮肟乙醚在更短時(shí)間內(nèi)生成。
　　第五章提供了采用流動(dòng)化學(xué)技術(shù)合成丁酮肟乙醚的反應(yīng)器工業(yè)放大設(shè)計(jì)方案，并與傳統(tǒng)間歇生產(chǎn)工藝