背景及應(yīng)用[1]
1,4-苯二酚又名氫醌,是一種重要的化工原料,近年來國內(nèi)對(duì)其需求呈現(xiàn)不斷增長趨勢,消費(fèi)領(lǐng)域逐年擴(kuò)大。1,4-苯二酚應(yīng)用廣泛,是醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和橡膠等的重要原料、中間體和助劑,主要用于顯影劑、蒽醌染料、偶氮染料、橡膠防老劑和單體阻聚劑、食品穩(wěn)定劑和涂料抗氧化劑、石油抗凝劑、合成氨催化劑等方面。目前1,4-苯二酚的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸拓展,除在傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用外,目前在化肥、水處理、液晶聚合物等領(lǐng)域也有了新的發(fā)展。此外,其還可被加工為其他精細(xì)化工品.如1,4-二氨基隱色體、醌茜等。近年來研究人員多注重于1,4-苯二酚的生產(chǎn)工藝以及催化劑等方面的研發(fā)和改進(jìn)。
制備[2][3][4][5][6][7]
1.1 傳統(tǒng)方法
1.1.1 Reppe法
Reppe法是比較早的一種制備方法,反應(yīng)歷程大致為,在Ru、Rh催化劑下。溫度為100-300℃、壓力為100-350 MPa的條件下,乙炔與一氧化碳反應(yīng)生成1,4-苯二酚。該法工藝簡單,但所需催化劑價(jià)格昂貴且難以回收。
1.1.2苯胺氧化法
苯胺氧化法是一種傳統(tǒng)的合成工藝.至今已有將近80年的歷史.目前我國部分廠家仍采用此法生產(chǎn)1,4-苯二酚。該法反應(yīng)歷程為:第1步.在硫酸存在的酸性條件下,用二氧化錳或者重鉻酸鈉將苯胺氧化成為對(duì)苯醌;第2步,將對(duì)苯醌在酸性條件下。用鐵粉將其還原成為1,4-苯二酚;第3步。經(jīng)過濾、結(jié)晶、脫色制得成品。反應(yīng)方程如下:
該法成熟、易于控制,且產(chǎn)率較高,但生成大量錳鹽、鐵鹽和硫銨廢液等,回收率低、污染環(huán)境、原料消耗大、生產(chǎn)設(shè)備費(fèi)用較高。
1.1.4苯酚和丙酮法
苯酚和丙酮法(雙酚A法)制備1,4-苯二酚生產(chǎn)方法反應(yīng)歷程大致為:第l步,在鹽酸催化條件下,苯酚和丙酮反應(yīng)生成雙酚A;第2步,在堿性催化劑作用下,雙酚A分解為苯酚和對(duì)異丙基苯酚;第3步,對(duì)異丙基苯酚被氧化成為1,4-苯二酚和丙酮。
1.1.5苯和丙烯法
該工藝大致如下:苯與丙烯烷基化反應(yīng),生成對(duì)位異丙苯和間位異丙苯。將對(duì)位異丙苯分離氧化為二異丙苯氧化物,催化分解為1,4-苯二酚和丙酮。
1.2清潔環(huán)保方法
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)環(huán)保的要求也越來越高,新型環(huán)保的工藝向傳統(tǒng)的合成工藝提出了挑戰(zhàn),并逐漸走向成熟發(fā)展。
1.2.1 苯酚羥基化法一過氧化氫羥基化
該法于20世紀(jì)70年代開發(fā),現(xiàn)已工業(yè)化。反應(yīng)歷程為:在催化劑存在下,苯酚與過氧化氫反應(yīng)生成1,4-苯二酚;經(jīng)脫水、分離得到粗的1,4-苯二酚;最后經(jīng)過溶解、脫色、重結(jié)晶得到1,4-苯二酚。反應(yīng)方程式如下:
1.2.2苯酚羥基化法一過氧酸,過氧酮氧化法
該法又稱為Ube法,以El本Ube公司的成功應(yīng)用為首例。反應(yīng)歷程為:將硫酸、一定量的過氧化氫以及甲基異丁基酮反應(yīng)生成過氧酮作為催化劑.將苯酚催化氧化生成1,4-苯二酚和鄰苯二酚:最后經(jīng)分離提純制得產(chǎn)物。反應(yīng)方程如下:
注意事項(xiàng)
侵入途徑:吸入、食入、經(jīng)皮吸收。
危害:毒性比酚大,對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用,可抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)或損害肝、皮膚功能。
急性中毒:吸入高濃度蒸氣,可致頭痛、頭昏、乏力、視物模糊、肺水腫等;誤服可出現(xiàn)頭痛、頭暈、耳鳴、蒼白、紫紺、惡心、嘔吐、腹育、呼吸困難、心動(dòng)過速、尺厥、譫妄和虛脫 ,嚴(yán)重者嘔血、血尿、溶血性黃疸,甚至可致死。
慢性影響:長期低濃度吸入,可致頭痛、頭暈、咳嗽、食欲減退、惡心、嘔吐等。皮膚可引起皮炎。
急性毒性:LD50320mg/kg(大鼠經(jīng)口);人經(jīng)口5000mg/kg,死亡。
刺激性:人經(jīng)皮:250mg(24小時(shí)),輕度刺激。
亞急性和慢性毒性:動(dòng)物亞急性中毒表現(xiàn)為溶血性黃疸、貧血、白細(xì)胞增多、紅細(xì)胞脆性增加、低血糖、皮毛無光澤和明顯的惡病質(zhì)。
致突變性:微生物致突變性:鼠傷寒沙門氏菌2umol/皿。微核試驗(yàn):人淋巴細(xì)胞75umol/L。性染色體缺失和不分離:人淋巴細(xì)胞6mg/kg。DNA損傷:人骨髓500mol/L。
生殖毒性:大鼠經(jīng)口最低中毒劑量(TDL0):2500mg/kg(孕1~22天),致植入后的死亡率(51天,雄性),影響睪丸、附睪、輸精管、前列腺、精囊等,對(duì)雄性生育指數(shù)有影響。
致癌性:IARC致癌性評(píng)論:動(dòng)物不明確,人類無可靠數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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