1-壬醇也叫正壬醇,是合成表面活性劑,增塑劑,消泡劑及其他多種精細(xì)化學(xué)品的重要原料。由正壬醇為原料制備的增塑劑在揮發(fā)性、耐油性、耐水性、絕緣性等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)增塑劑,具有很好的市場前景。
應(yīng)用[1-2]
1-壬醇是一種具有強(qiáng)烈的玫瑰香氣和橙花香氣,有油脂氣,息的醇類,能與醇、醚混溶,幾乎不溶于水。壬醇在工業(yè)上主要用作溶劑,用于制造增塑劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑、消泡劑。
含有六個碳原子以上的鏈狀一元醇統(tǒng)稱為高碳醇,高碳醇作為一類重要的基礎(chǔ)原料,可以用于多種精細(xì)化學(xué)品的合成,例如增塑劑、表面活性劑、消泡劑、洗滌劑、穩(wěn)定劑等。其下游產(chǎn)品在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、造紙、機(jī)械采礦、日用化工、石油化工等領(lǐng)域也被得到了廣泛的應(yīng)用。在石化產(chǎn)品普遍過剩、市場經(jīng)濟(jì)不景氣的今天,高碳醇以其高附加值、產(chǎn)品在市場供不應(yīng)求而備受行業(yè)關(guān)注可。
高碳醇作為洗滌劑醇,其衍生的表面活性劑配位能力強(qiáng),生物降解快,在低溫環(huán)境下就能取得很好的洗滌效果,具有對環(huán)境友好、安全性能高和性能獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)。作為清洗劑,因其優(yōu)異的表現(xiàn),被廣泛的應(yīng)用于家用及工業(yè)生產(chǎn)的清洗領(lǐng)域,使得市場需求量逐年增加,成為國內(nèi)外研究與開發(fā)的熱點(diǎn)。
生產(chǎn)新型增塑劑是高碳醇的另外一類重要的下游應(yīng)用。塑料制品在添加增塑劑后其柔軟性、彈性會得到很大的改善,成品易于塑形。目前被應(yīng)用最廣泛的增塑劑其成分為鄰苯二甲酸酯類化合物,例如鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己酯)酯(DEHP)等。這類傳統(tǒng)的塑化劑因受外界環(huán)境因素的影響,具有一定的揮發(fā)性,鄰苯二甲酸酯類化合物攝入到人體后很難分解,低濃度即可誘發(fā)多種疾病,對人體危害很大。由高碳醇與鄰苯二甲酸(酸酐)合成的酯類增塑劑,因其分子量大,碳鏈長,故而揮發(fā)性、無毒性以及塑料成品的其他各方面性能均遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的增塑劑。
有研究表明,線性高碳醇酯與樹脂具有很好的相溶性,對產(chǎn)品的加工性能有極大的改善。能夠賦予成品良好的外觀、較好的抵御外界環(huán)境的不良影響、不易折斷使用壽命長、絕緣性佳、增塑劑不易析出、對環(huán)境污染小等各方面的性質(zhì)。1-壬醇作為線性高碳醇,在其下游應(yīng)用中能很好的得到線性高碳醇酯,我國制造工業(yè)目前正處于迅猛發(fā)展時期,電纜、汽車制造、建筑等工業(yè)領(lǐng)域?qū)€性高碳醇酯的需求量很大。另外,1-壬醇還可以用于多種類型的香精配方中。我國國標(biāo)GB2760將1-壬醇規(guī)定為允許使用的食用香料。
合成[2-3]
Sumit等合成了一種鐵配合物催化劑,并用該催化劑對壬酸甲酯進(jìn)行還原,制備1-壬醇和甲醇。
報道中,1-壬醇的收率為91%,該方法反應(yīng)條件溫和,催化劑為鐵絡(luò)合物,催化劑合成較簡單,價格也相對便宜。產(chǎn)物中1-壬醇醇(b.p:213-215℃)與甲醇(b.p:64.7℃) 存在很大的沸點(diǎn)差異,原料壬酸甲酯熔點(diǎn)為30℃,即使原料不能完全反應(yīng),產(chǎn)物在分離起來也很方便。但從原料來源的角度分析該方法并不劃算。
Felix等在研究脂肪族酯氫化時也對壬酸甲酯氫化合成1-壬醇有所提及,采用4-甲基異丙基苯基二氯化釕與特定配體配位形成的催化劑對壬酸甲酯氫化,1-壬醇的收率為89%。
壬酸甲酯氫化制備正壬醇,僅僅是提供了合成上的參考,目前工業(yè)上采用齊格勒法生產(chǎn)出的α-線型高碳醇全部為的偶數(shù)碳原子的直鏈伯醇,但1-壬醇為奇碳醇,無法行之有效的獲得。
曾天宇以乙酰丙酮二羰基銠與三齒膦配體形成的絡(luò)合物為催化劑,2-辛烯與合成氣CO/H2為原料合成了正壬醛,以蘭尼鎳為氫化催化劑實(shí)現(xiàn)了醛加氫還原反應(yīng),制得1-壬醇。得到各步反應(yīng)的反應(yīng)條件:對于氫甲酰化反應(yīng),當(dāng)?shù)孜镔|(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,催化劑(以Rh計)用量為底物質(zhì)量的0.2%,CO/H2,充人壓力為1MPa,反應(yīng)溫度為120℃時,轉(zhuǎn)化率可達(dá)80%產(chǎn)物中正壬醛比例可占98.3%.對于加氫還原反應(yīng),當(dāng)催化劑的用量為底物質(zhì)量的3%,反應(yīng)壓力為4MPa,在反應(yīng)溫度為120℃時,轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.8%。合成路線如下
參考文獻(xiàn)
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