[教学]乙酰丙酸的合成

《[教学]乙酰丙酸的合成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、乙酰丙酸的合成工艺研究摘要：乙酰丙酸既重要的化工原料，因其结构的特殊性，可以通过化学反应合成许多有应用价值的化合物。乙酰内酸反应活性高的特点，可制得各种新型高分了材料和化工产品，并得到广泛的推广应用。液体催化剂有利于催化反应的进行，通常可以得到较高的产物得率。但是生产过程屮存在副反应多、产物成分复杂、分离与提纯闲难、设备易腐蚀和环境污染等问题，所以液体酸催化生物质资源的生产工艺未能实现真止意义上的绿色工业。固体酸对设备无腐蚀性，易分离,对环境污染小。因此，用固体酸催化剂代替液体酸作为催化剂进行反应将是实现绿色化工的有效途径。关键词：乙酰内酸，液

2、体催化剂，固体催化剂，绿色工业，糠醛催化，生物质水解；V、八・、■1.刖H化学工业是我国国民经济的支柱产业,也是能耗高、污染重的产业之一。面对资源短缺、能源紧张、环境压力大等诸多难题，化工行业需要将绿色发展理念贯穿整个生产流程,大力推进节能减排、清洁生产、循环经济和低碳发展。特别要依靠科技进步，加强工程科技创新，建立与资源节约型、环境友好型工业相适应的工程技术体系，推动产业优化升级，大力调整产业结构，提高产品质量,增加高端化工产詁比重,降低能耗物耗，通过绿色、循环、低碳技术创新，实现可持续发展。乙酰丙酸具有广泛的化工生产需耍，可在农药、树脂、溶

3、剂、医药、香料、油墨、橡塑助剂、润滑油添加剂、表面活性剂、防冻剂、防腐剂等多种领域应用,因此,绿色合成乙酰内酸具有重要意义。1.1乙酰内酸的物理性质乙酰丙酸（LevulinicAcid,LA,戊隔酮酸、左旋糖酸或4■氧化戊酸）于1870年被首次发现，其外观呈口色片状或针状晶体,易溶于醇类、醯类、水等；但不溶于油类（汽油、煤油、松节油）、高级脂肪酸、邻苯二甲酸肝、四氯化碳等；微溶于烷基氯、二硫化碳、矿物油等。乙酰丙酸水溶液的酸性比酷酸强。本品易燃、易吸湿、低毒等性质，热稳定性好口不放出CO2,常压低温难分解。1.2乙酰丙酸的化学性质乙酰丙酸是一种

4、含琰基、a-氢和竣基的多官能团化合物，因其4位琰基上的碳■氧双键极性强，且碳原子是亲电中心，在碳基所发生的反应过程中起到关键作用；因苴4位拨基上的氧原子吸电子效应强，使其比一般饱和酸的离解常数大以及酸性强，可竣酸或酮参与反应。可参与卤化反应、盐化反应、氧化反应、酯化反应、加氢反应、缩合反应等；同时因其4位的拨基是一个潜手性基团，经不对称还原可得手性化合物。乙酰丙酸的结构式如下：0IIH3C—C—H2C—CH2—C—0H0图1・1乙酰丙酸的结构式1.3乙酰丙酸的应用乙酰丙酸既是重要的化工原料，也可作溶剂，因其结构的特殊性，可以通过化学反应合成许多

5、冇应用价值的化合物，目前的相关研究文献众多。因乙酰丙酸反应活性高的特点，可制得各种新型高分子材料和化工产品，并得到广泛的推广应用，包括农药、树脂、溶剂、医药、香料、油墨、橡塑助剂、润滑油添加剂、表而活性剂、防冻剂、防腐剂等多种领域⑴。在农药屮的应用，"氨基乙酰丙酸(DALA)广泛存在于生物机体中的非蛋白氨基酸，可以由乙酰丙酸制取，并作为一种新型光活化除草剂，具有无毒、选择性好、除草效呆好、易降解无残留物等优点。在乙酰丙酸的诸多衍生物中，一种可作为新型的有机钾肥⑵，具有肥效高、抗旱和抗虫作用；另一种是2-甲基-3-口引味是植物体内常见的生长激素z

6、—,冇利于促进植物的根茎生长。在医药小的应用，乙酰丙酸合成物在医用药应用广泛，由乙酰丙酸合成的卩引味美辛是一种非备体类药物，具冇抑制前列腺素合成酶作用⑶；由乙酰丙酸合成的头抱地嗪钠是第三代头抱菌素，具有增强免疫能力及广谱杀菌的作用；乙酰丙酸钙与维生素D2配制成复合注射液，具有促进骨骼生长、治疗钙质代谢障碍以及维持神经肌肉兴奋性等有很好效杲⑷。在香料中的应用，乙酰丙酸乙酯被誉为天然等同香料和人造香料，可作为烟草的主要添加剂，通常是制成茉莉香型香料的重要原料。乙酰丙酸的一种水解产物Y-戊内酯可作食用香精和烟用香精；另一种水解产物Y-当归内酯可与巧克

7、力香、焦糖香、烟香等香味混合，可作添加剂使用。在轻工业中的应用，乙酰丙酸不但是制造水溶性树脂的原料，而口乙酰丙酸是化妆品的重耍添加物，具有杀菌消炎和抑制皮脂分泌的双重效果，对改善皮月夫起到良好效果；乙酰丙酸盐类可作毛发的柔顺光亮剂，能使毛发变的富有光泽,柔软和容易梳理等效果⑸。如果将此类物质添加到皮肤类化妆品中，能改善产品的功效起到杀菌、消炎和抑制皮脂分泌。1.4乙酰丙酸的生产方法及国内外研究进展早在19世纪40年代，人们就已经对乙酰丙酸有所认识。但此时相关的研究仅停留在条件有限的实验室范围内，还没有实现商业化生产。进入20世纪40年代，美国开

8、始对乙酰丙酸进行商业化生产。人们以葡萄糖、果糖、蔗糖等不同碳水化合物或淀粉、农作物废弃物、植物废渣等生物质资源为原料，利用无机酸作催化剂在高温共热条件