γ-丁内酯的催化合成技术进展VIP免费

γ-丁内酯的催化合成技术进展高松;罗灿;胡杰;肖文爽;程正载;龚凯;张卫星;吕早生【摘要】评述了γ-丁内酯的催化合成技术进展,重点阐述了1,4-丁二醇催化脱氢法和顺酐催化加氢法及2者耦合等方法催化合成γ-丁内酯催化剂方面的研究成果及合成工艺方面的技术进展,并介绍了广受γ-丁内酯合成企业关注的2种新型合成工艺技术.认为开发高效、高选择性、无毒无害的催化剂及绿色环保的新工艺,将是今后γ-丁内酯合成研究的主要方向.【期刊名称】《化工生产与技术》【年(卷),期】2015(022)001【总页数】5页(P36-40)【关键词】γ-丁内酯;催化剂;脱氢;加氢【作者】高松;罗灿;胡杰;肖文爽;程正载;龚凯;张卫星;吕早生【作者单位】武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院湖北武汉430081;湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室,湖北武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TQ231.1+2γ-丁内酯（GBL）是一种重要的精细化工中间体，在工业上用途十分广泛。在石油工业方面可用于吸收炔烃的溶剂、芳烃、不溶于水的醇类和环状醚的萃取剂、润滑油添加剂[1]；在医药工业方面，用作麻醉剂及镇静药治疗癫痫、脑出血和高血压，用作维生素原料中间体、X射线造影剂、合成抗菌新药环丙沙星和干扰素等[2]；在合成纤维工业用于丙烯腈纤维的纺丝溶剂和凝固溶剂，纤维素酯羊毛、尼龙的染色助剂，尼龙纤维的抗静电剂[3]；在合成树脂方面用作聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯的溶剂，聚氟乙烯的分散剂，多种树脂的染色改性剂、抗氧化剂、增塑剂等[4]；另外由于其稳定的溶解性和电解性，使其可作为高电导率的特殊溶剂用于锂电池和电器的电解液[5]；同时也可用于合成杀虫剂、除草剂中间体、饲料添加剂等，而且许多新的用途不断地在开发中。γ-丁内酯的合成方法有很多，如Reppe法、糠醛法、乙酰氧基化法、顺酐（MA）加氢法、1,4-丁二醇（BDO）脱氢法和偶合法等。前3种技术开发很早，但由于工艺复杂、原料转化率和产物选择性不高等缺点而早已被淘汰。目前，工业上采用最多的是顺酐加氢法和1,4-丁二醇脱氢法，他们具有工艺简单、反应条件便于控制、产物易于分离、工程可操作性强等优点。另外，国内外的一些学者还致力于偶合法和一些高效、新颖的工艺研究。本文介绍了近些年在γ-丁内酯合成最新研究成果，重点阐述了1,4-丁二醇催化脱氢和顺酐催化加氢2者耦合合成丁内酯的方法与技术进展，并评述了2种广受关注的催化合成γ-丁内酯的新工艺。1,4-丁二醇脱氢法最早由德国的巴斯夫公司在第2次世界大战期间开发，并于1946年实现工业化生产[6]。该方法在工艺上可分为气相脱氢和液相脱氢2种[7]。催化剂难以再生及使用寿命短等问题，目前工业上大多采用气相脱氢法而非液相脱氢法。至今，1,4-丁二醇气相脱氢工艺已发展得非常成熟，被世界上绝大部分的企业所采用。近些年，关于1,4-丁二醇脱氢工艺的研究主要集中在催化剂方面，一般采用铜基催化剂[8]。其中，催化剂的主体是Cu，但由于Cu的烧结温度为160℃，远低于1,4-丁二醇脱氢的反应温度，故不能将Cu制成块状金属单独作为催化剂，而需要使用某些氧化物作为载体使其分散；另外还需要添加某些金属作为助剂，如Cr、Zn、Zr和Co等，使Cu能够充分分散而不易烧结，并形成合适的活性结构，增加催化剂的催化活性、选择性及延长使用寿命等。目前国内外研究的催化剂主要有2类：铜铬（Cu-Cr）系催化剂和铜锌（Cu-Zn）系催化剂。1.1铜铬（Cu-Cr）系催化剂郑洪岩等采用固定床反应器，研究了常压下添加Ca、Ba的Cu-Cr-Ca-Ba催化剂和一般的Cu-Cr系催化剂对1,4-丁二醇气相脱氢制取γ-丁内酯的催化性能[9]。实验结果表明，2种催化剂的活性都很高，但Cu-Cr-Ca-Ba催化剂的产率高于Cu-Cr催化剂，原因是碱性助剂Ca和Ba的加入降低了催化...