綠色化學(xué)專題報(bào)告(編輯修改稿)
2024-08-28 13:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 低 、 產(chǎn)生大量的還硫酸鹽和廢液 ， 所以已被淘汰 。 后者則因?yàn)樾枰邷馗邏?， 一次轉(zhuǎn)化率低 ， 以及一些銅離子齊聚物的存在而影響產(chǎn)品質(zhì)量 。 而在 80年代開發(fā)的利用生物酶做催化劑的微生物催化法 ， 不僅具有高活性 、 高選擇性 、 高收率 、 低耗能 、 低成本 、 丙稀腈反應(yīng)完全 、無齊聚物等副產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn) ， 而且可以在常溫常壓下進(jìn)行 ，減少三廢產(chǎn)生 。 ? 雙酶法生產(chǎn)乙醛酸的工藝 乙醛酸是合成香蘭素和許多中間體的重要原料 ,乙醛酸目前主要采用化學(xué)法生產(chǎn) ,工藝路線有乙二醛氧化法 ,氯乙酸氧化法及草酸電解法 。 ? 其中草酸電解法由于反應(yīng)條件較溫和 ,轉(zhuǎn)化率高 ,目前被國(guó)內(nèi)外大多數(shù)廠家采用 。 化學(xué)法工藝的主要問題是反應(yīng)條件苛刻 (2 40℃ ) ,乙醛酸轉(zhuǎn)化率低 ,僅 6 0 % 80 % ,環(huán)境污染嚴(yán)重 ， ,分離純化工藝復(fù)雜 ,價(jià)格昂貴 。 ? 1 995年日本天野制藥公司申請(qǐng)了第一個(gè)雙酶法生產(chǎn)乙醛酸的工藝 ,其專利采用乙醇酸氧化酶和過氧化氫酶為催化劑 。 乙醇酸氧化酶將乙醇酸轉(zhuǎn)化為乙醛酸過氧化物 ,過氧化氫酶又可將乙醇酸氧化產(chǎn)生的過氧化氫分解 ,提高了乙醛酸的轉(zhuǎn)化率 (達(dá) 1 0 0 % ) ,大大地簡(jiǎn)化了分離純化工藝 。 4 催化新技術(shù)的概述 為了適應(yīng)綠色化學(xué)的需要，許多新的催化方法已經(jīng)產(chǎn)生或 正在發(fā)展之中，以下是幾種有影響的新技術(shù)的簡(jiǎn)述和展望。 1） 酸催化 酸催化反應(yīng)和酸催化劑是烴類裂解、重整、異構(gòu)等石油煉 制以及包括烯烴水合、芳烴烷基化、醇酸酯化等石油化工在 內(nèi)的一系列重要工業(yè)的基礎(chǔ)。目前已有一批固體酸用于酸催 化 ,其固體酸有混合氧化物 (如Ａｌ 2Ｏ 3 ＳｉＯ 2)、雜多酸、 超強(qiáng)酸 (ＳｂＦ 5/ＳｉＯ 2 ＺｒＯ 2,ＺｒＯ 2 ＳＯ 4等 )、沸石 分子篩、金屬磷酸鹽硫酸鹽、離子交換樹脂等。反應(yīng)工藝上 采用多相過程取代均相催化 ,如烯烴水合生產(chǎn)乙醇、異丙醇 都已采用固體酸多相催化工業(yè)化。 目前Ｍｏｂｉｌ Ｂａｄｇｅｒ工藝完全避免了 負(fù)載型酸 ,直接采用酸性沸石分子篩作催化劑 ,避 免了液體酸污染，降低 E因子，選擇性大大提高， 把此工藝變成了真的綠色工藝。 例 ： OH O H+ C O O H z e o l i t ec a t a ly s tO OOHC H 2 C N + C H 3 O HC a x z e o l i t e C H 3C NH+ O H22） 氧化催化 氧化不論在石油化工還是精細(xì)化工中都是一類 重、要的反應(yīng) ,用催化過程生產(chǎn)的有機(jī)化學(xué)品中 , 催化選擇氧化生產(chǎn)的產(chǎn)品約占 25%。在石油化學(xué) 工業(yè)過程中 ,氧化反應(yīng)大多采用氧氣或空氣在氣相 中進(jìn)行 ,如甲醇在負(fù)載銀催化劑上氧化制甲醛 ,丙 烯氨氧化制丙烯腈等。 目前許多新的氧化催化技術(shù)正在興起。 ＴＳ 1分子篩Ｈ 2Ｏ 2氧化 環(huán)己酮肟是己內(nèi)酰胺生產(chǎn)中的一個(gè)重要中間體 , 。Ｅｎｉｃｈ ｅｍ公司開發(fā)了一種用ＴＳ 1分子篩和Ｈ 2Ｏ 2進(jìn)行環(huán)己酮肟 化的新技術(shù)。采用這種技術(shù)環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率 %,環(huán)己酮肟選 擇性 %,以Ｈ 2Ｏ 2計(jì)收率在 92%以上。ＴＳ 1分子篩法具有 獨(dú)特的性能 ,反應(yīng)條件溫和 。氧源安全易得 。選擇性高 ,副反應(yīng)少 。 過程清潔 ,副產(chǎn)品為Ｏ 2和Ｈ 2Ｏ。ＴＳ 1分子篩Ｈ 2Ｏ 2氧化法在 近年來發(fā)展迅速 ,是綠色化學(xué)中極有希望的氧化工藝。 3） 羰化催化 羰化不僅可增加碳原子合成新的含氧化合物 , 羰化包括氫甲酰 化反應(yīng)都屬于綠色化學(xué)中提倡的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)。甲醇羰化 成醋酸 (ＣＨ 3ＯＨ +ＣＯ =ＣＨ 3ＣＯＯＨ ),乙烯氫甲?；?(ＣＨ 2=ＣＨ 2+Ｈ 2+ＣＯ =ＣＨ 3ＣＨ 2— ＣＨＯ )等都屬于原子經(jīng)濟(jì) 性的典型例子 ,是綠色化學(xué)中應(yīng)提倡的反應(yīng)。 a 水溶性均相氫甲?；呋? 水溶性金屬有機(jī)絡(luò)合物為催化劑的兩相催化體系自 20世紀(jì) 80 代以來發(fā)展迅速 ,1984年第一次成功地將水溶性銠 膦絡(luò)合物用 于兩相催化體系催化丙烯氫甲酰化工業(yè)化生產(chǎn)。 b 非銠非鹵素體系的氣相羰基化醇羰基化 醇羰基化合成酸及其酯在化學(xué)工業(yè)中是一個(gè)極具吸引力 的過程。非銠非鹵素新催化體系的氣相羰化是綠色化學(xué) 中更為清潔的生產(chǎn)路線。特別是以此為基礎(chǔ)發(fā)展一系列 非銠非鹵素的氣相羰化反應(yīng)。如硝基化合物合成二異氰 酸酯 (取代不利于環(huán)境的光氣合成法 )、醋酸甲酯羰化合成 醋、酐、醇的還原羰化、烯烴或炔烴羰化等 ,是綠色化學(xué) 中具有廣泛前景的新技術(shù)。 4） 其他的新技術(shù) 質(zhì)子溶劑中的 Ln（ OTf） 3 催化 Diels—— Alder反應(yīng)、羥醛縮合 反應(yīng)、烯丙化反應(yīng)、縮醛化反應(yīng)，自由基反應(yīng)等經(jīng)典反應(yīng)的綠 色化研究取得較大的進(jìn)展，其在水相良好的穩(wěn)定性使其可以取 代傳統(tǒng)的有機(jī)相 Lewis酸催化，使反應(yīng)
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1