孙 波
(江苏蓝丰生物化工股份有限公司,江苏新沂 221400)
有机化工合成中过氧化氢的应用研究
孙 波
(江苏蓝丰生物化工股份有限公司,江苏新沂 221400)
过氧化氢是一种化学物质,在有机化工生产中发挥着非常重要的作用,能使有机化工的合成速度快速提高,对不同的化工生产环境有很好的适应环境。过氧化氢的优点众多,最主要的优点之一就是无污染,在有机化工中非常受重视。因此主要对过氧化氢的具体应用情况进行分析和讨论,期望能为有机化工企业提供有价值的参考资料。
有机化工;合成技术;过氧化氢
Abstract:Hydrogen peroxide is a kind of chemical substance which plays a very important role in the production of organic chemical industry.It can make the synthesis speed of organic chemical industry improve rapidly and adapt to the environment of different chemical production environment.And the advantages of hydrogen peroxide,one of the most important advantages is pollution-free,in the organic chemical is very important.The author mainly analyzes and discusses the specific application of hydrogen peroxide,and hopes to provide valuable reference materials for organic chemical enterprises.
Key words:organic chemical industry;synthetic technology;hydrogen peroxide
有机化工合成是一种化学工艺,其具有鲜明的特点,能在有机化工的合成过程中保持很高的纯度,具有明显的专一性,较快地促成氧化物生成,在合成过程中不会有污染情况出现,对环境没有造成破坏,说明过氧化氢有很高的运用价值。本文主要着重对过氧化氢的性质以及具体的合成运用进行研究分析,并对有机化工合成中过氧化氢的安全性进行讨论。
过氧化氢的化学式为H2O2,在液态下被称作双氧水。因为过氧化氢分子的独特性,决定其具有氧化的功能作用,并且还具有还原性,可以当成催化剂来使用。并且由有机化工所合成的过氧化氢,在碱性介质中的氧化性要稍微弱于酸性介质;但是过氧化氢在碱性介质中的还原性要明显优于在酸性介质中的还原性,所以根据有机化工合成的实际需要来进行过氧化氢的具体应用。由于过氧化氢具有无污染性,能经氧化和还原反应生成没有任何毒性的水和氧气等特点,属于绿色的反应试剂。随着近几年合成技术的改进,生产量提高,开始大量地应用到有机化工生产中去。
过氧化氢在有机化工中有很高的应用价值,其在有机化工中的广泛应用成了必然趋势,具有无污染性。
在醇系列的化工合成过程中,过氧化氢主要起到创造氧化条件的作用,是一种不可或缺的化学试剂,能充当合成的重要溶剂。并且醇系列和其他的有机物有本质的区别,可以在过氧化氢溶剂的下较为容易的发生氧化反应,从而使这个氧化反应都能进入到良性的状态之中去。比如说,如果将过氧化氢应用于甲醇之中,再提供合适的光照条件,发挥过氧化氢的溶解作用,促进乙二醇的生产,并确保其处于很安全的反应状态,对生产进行控制。
过氧化氢在烯烃的氧化反应中则有着不同的重要性,且烯烃的应用在有机化工生产中属于重中之重,对其应用情况进行分析:在大分子的烯烃物质之中,过氧化氢主要是作为一种催化剂,且需要和其他种类的催化剂按照一定的比例混合后再进行使用,并设计好催化转移的环境。并且,在一些烯烃中,存在着长链不饱和脂肪酸,能产生环氧化物,能应用于塑料的生产中。在进行有机化工合成时,过氧化氢充分发挥钨酸的先天条件,进行链烃氧化作用,然后开环经反应生成邻二醇,在过氧化氢的再一次催化作用下将其转化为顺式邻二醇。
在芳香烃的氧化环境中过氧化氢的反应非常强烈,并且在此类反应中要求有金属离子的参与,反应过后生产复杂的芳香烃产物,后期的处理的困难较大,具有复杂性。在进行工业合成生产时,芳香烃进行氧化反应,过氧化氢参与到其中,再和大于20%的苯酚进行反应,由于其属于芳香化合物,其侧链也同样的受到了过氧化氢的氧化作用,从而生成酮类等物质,充分的展现了H2O2在有机化工合成的优势作用。
羟基化合物在有机化工的合成生产中有极高的利用率和利用价值,对实际生产情况有重要影响,这主要就是因为过氧化氢直接提高了羟基化合物的氧化速率,使得有机化工合成的工作效率也大幅度提高,导致反应产物的质量也明显提高。羟基化合物在进行氧化反应作用时,在过氧化氢作用下能保持良好的氧化反应。比如说在羟基化合物中的芳香醛,具有一定的特殊性,在碱性的环境中与过氧化氢发生反应,从而生产甲酸,可以将其大量应用到化工生产中去。
我们一般都知道如果过氧化氢的浓度过高就会导致稳定性较差,容易出现爆炸的风险,当其含量高于65%后爆炸的风险就会明显增加。因此,在进行有机化工合成的实际操作时,需要对H2O2的浓度进行很好的控制,并逐渐的降低H2O2的浓度。其次是H2O2在参与反应时释放了热量,需采取一定的有效措施来帮助热量释放,并对温度进行适当调节从而确保反应的安全性,对热气进行妥当的处理,并进行转移,确保过氧化氢反应的稳定性。然后就是在进行H2O2反应时,会不可避免的与氧气释放、参与过程有联系,需要进一步促进反应的发生,采用惰性保护,并把握好有机溶剂的使用量,可以尽可能的减少爆炸风险。此外,还需要尽可能的减少H2O2与金属的接触,可以增强反应稳定性,并增加安全。
过氧化氢在进行有机化工合成中具有非常重要的作用,是生产的需要,因此在实际的运用中需要按照合理的标准进行,并最大限度地发挥其优势作用。
[1] 荣海旭.简析过氧化氢在有机化工合成中的应用[J].中国化工贸易,2016,16(8):50.
Study on the Application of Hydrogen Peroxide in Organic Chemical Synthesis
Sun Bo
TQ203;TQ123.6
A
1003–6490(2017)09–0164–01
2017–07–25
孙波(1971—),男,江苏徐州人,助理工程师,主要从事化工生产管理工作。