浅论丁二酸二异丙酯的合成方法及发展

2015-06-01 08:53白瑶
企业导报 2015年10期
关键词:发展

白瑶

摘 要:时代在发展,科学也在一步步的进步,一些精细化工中间体如雨后春笋一样的发展起来,他们被运用到各个行业,并且使用的也越来越多,这对我们的生活带来了很大的方便。丁二酸二异丙酯就是这样的一种有机合成中间体,被广泛运用到生活中了,在汽车方面用的尤为显著,因此在开发丁二酸二异丙酯方面就具有了非常大的价值。

关键词:合成方法;发展;丁二酸二异丙酯

引言:随着我们国家科学的进步,许多的精细化学品被逐渐的使用广泛起来,运用的领域被开发在逐渐的扩大,尤其是一些市场急需要的或者正处于快速成长期的一些精细化工中间体,其中有些材料在我们国内的生产技术还不是很先进,并且生产出来的质量也不能得保证,不能够保证国内市场的需求。由于丁二酸二异丙酯无论是在性能还是在经济上都非常具有开发前景,因此便具有了开发和利用价值。

一、丁二酸二异丙酯的概念

丁二酸二异丙酯也叫被做琥珀酸二异丙酯,它还有另外一个名字叫琥珀酸异丙酯,分子式为C10H18O4,它的密度为0.99g/cm3,达到的沸点为228℃,分子量为202.25,是一种带有刺激性的可以燃烧的无色透明液体,它是不溶于水的,但是可以和乙醇、乙醚等优惠溶液混溶在一起。他运用的范围很广泛,主要是医药、颜料、塑料、香料还有农产品加工等领域内。

二、丁二酸二异丙酯的合成方法

关于它的合成方法一共可以有四种,分别为:

1.由o-异丙基-N, 丁二酸以及N′-二环己基异脲合成。采用这种合成方式,需要用到o-异丙基-N,N′-二环己基异脲,这种材料价格是比较贵的,并且不好在市场上买到,所以在工业化生产过程中是不适合运用的。

化学反应是为:

2.采用丙烯酸酯实施合成。这种合成方法在操作过程中,需要应用高温高压,并且还要应用CO,这种气体虽然无色无味但是却有毒,人在吸入超过1000ppm的一氧化碳后则会导致恶心头痛,当吸入超过10000ppm的时候如果停留的有十分钟就会导致死亡。所以在做这种实验时对生产环境以及生产的设备要求的都是比较高的,因此也不适宜工业化的生产。

其化学反应是为

3.先使丁二酸合成丁二酰氯,之后通过丁二酰氯和异丙醇两者之间的反应,生成丁二酸二异丙酯。这种合成方法在做实验的时候同样会感到复杂,并且收率也不高,因此也是不适合在工业中运用的。它的化学反应式为

4.由丁二酸和异丙醇酯进行化合反应生成。这种合成方法虽然很简单,但是在催化剂应用中,要求确实相当严格的如果催化剂没有具有强劲的效果,反应效率是比较低的,所以选择催化剂是非常重要的,对实验的效果影响是比较大的。因此催化剂的不同,生产工艺也就不尽相同了。如果用浓硫酸作为催化剂,考虑到浓硫酸本身就是强硫酸,并且还会对环境造成污染,因此在工业生产上是不考虑的。其次可以考虑用硅胶来做催化剂,硅胶可以吸附高氯酸钾,但考虑到经济因素,这种材料是比较贵的,并且后处理也是比较复杂的,因此在工业上也是不适合的。有人提出用五氧化二磷作为催化剂,但是用它做催化剂收率是比较低的,仅仅为10%,因此也不适合在工业中生产。天津大学研究出可以在化合反应中应用甲基苯磺酸作为催化剂,然后采用环己烷作带水剂酯化合成丁二酸二异丙酯,在实验是就会看到对甲基苯磺酸的催化活性是比较高的,并且生产的周期相对来说也是短的,工艺简单,消耗的也是比较小的,污染也小并且易于处理,最后的收率可以达到96.5%,所以这成为了近几年在工业上生产经常采用的方法。

三、丁二酸二异丙酯市场状况

丁二酸二异丙酯在目前国内主要是在生产DPP(吡咯并吡咯二酮)时用的原料,这种原料是一种红色高性能有机颜料,这种原料的着色度很高,另外其在应用过程中优势包括不会产生污染,因此其具有相当广泛的应用,特别被运用在调制汽车的原始面漆方面,最近几年我国汽车产业快读的发展,因此这种原料也就越来越重要了。

就现在的情况来看,我国目前生产丁二酸二异丙酯的企业是比较少的,并且数量也都不能够对当前DPP颜料的生产需求满足,在相关了解中得到河北华戈化学集团可以实现丁二酸二异丙酯的规模化生产,还在不断的提高其工业生产力,年产量约在1000吨,和国外生产高质量相比已经不差上下,目前有70%的都出口了,只有30%用于国内,并且国内有75%用在了DPP类颜料生产,25%用于医药和农产品。但是目前我国的各种行业迅速发展,特别是汽车行业的发展使所需要的DPP也随之增加,因此国内生产质量比较高。根据统计,2013年含量在99%的丁二酸二异丙酯,市场价格约在25000元左右/吨。

四、丁二酸二异丙酯原料状况

丁二酸二异丙酯的合成原料主要有两种,也就是丁二酸和异丙醇。依照当前来看,我国丁二酸的生产是完全可以满足原料需求的,丁二酸的生成是用釜式加氢法和电化学合成法,用电化学合成法的厂家是非常多的。在我国异丙醇的生产量约为每年34万吨,这也是完全可以满足丁二酸二异丙酯的原料要求的。目前,异丙醇主要运用于油墨、涂料和制药方面,所以异丙醇的使用量是在成逐年增增加的趋势的,运用的范围及其的广泛,预计今年也就是2015年异丙醇可以达到35万吨,异丙醇的价格在2013年大约在每吨9500元左右。

五、目前丁二酸二异丙酯的下游状况

在上面的文章中已经介绍过,它的主要的下游产品是有机原料DPP,由丁二酸二异丙酯合成的DPP由于各方面的性能比较高,因此被誉为是有机颜料发展史上的一个里程碑。目前全球生产DPP可以达到每年10000吨,而我们国内的DPP生产还只是一个起步阶段,但是已经以很快的速度在发展了。目前我国高性能的生产原料达到了每年8000到9000吨,但是DPP的生产只是不到20%,所以还是需要进一步的发展的。可以说丁二酸二异丙酯和DPP的发展都是相辅相成的,DPP的问世与发展为丁二酸二异丙酯的应用提供了新的领域,开辟了更广阔的发展空间,丁二酸二异丙酯也对DPP提供了更多的原料,促进高性能有机颜料的生产以及发展。

结束语:我国在生产丁二酸二异丙酯时遇到的挑战还是很大的,因为它的需求量以及产量都是呈现上升的趋势的,而且我国就目前的水平来看它的生产技术还不是特别的先进,技术人员不是很多。但是它的下游产品的领域是不断扩大的,去秋凉也在增加,所以需要的丁二酸二异丙酯还是很多的。如果国内生产出的DPP的可以达到一定的标准,那么我国就可以利用国内的价格优势,从而占领国际市场,这样的话生产DPP的主要原料丁二酸二异丙酯就会有一个很大的发展,从而可以提高我国人民的生活质量。

参考文献:

[1] 张妤,沈永嘉.DPP颜料的化学性能与市场分析[J].中国染料,2005,(8).

[2] 张水鹤.有机颜料在中国的快速发展[C].第十届全国染料与染色技术研讨会暨信息发布会论文集.沈阳:中国化工学会染料专业委员会.全国染料工业信息中心,2007.

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