关于顺酐
顺酐在150度高温下与水反应,会生成外消旋苹果酸
顺丁烯二酸酐(简称顺酐,又称马来酐):是一种重要的有机化工原料,是世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐原料。顺酐主要用于生产不饱和聚酯树脂(UPR)、醇酸树脂。此外,以顺酐为原料还可以生产1,4丁二醇(BOD)、γ丁内酯(GBL)、四氢呋喃(THF)、马来酸、富马酸和四氢酸酐等一系列用途广泛的精细化工产品,在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域具有广泛的应用。
国际上工业化生产顺酐的工艺路线主要为正丁烷法氧化法,其次为苯氧化法,我国主要采用苯氧化法。
顺丁烯二酸分子内失去一分子水而形成的环酸酐。分子式C4H2O3。无色晶体。熔点60℃。
沸点197~199℃,密度1.314克/厘米3(60℃)。易溶于乙醇、丙酮、氯仿、1,4-二氧六环等有机溶剂 。 顺丁烯二酸酐能与醇、胺、金属有机试剂发生亲核加成;在适当反应条件下也可发生一般烯烃的亲电加成反应。顺丁烯二酸酐是重要的亲双烯试剂,它能与共轭双烯发生反应,形成环己烯衍生物。若进一步与烯烃共聚合,即可合成多种树脂。顺丁烯二酸酐在高温下与水反应,生成外消旋苹果酸。
顺丁烯二酸酐在工业上是在五氧化二钒催化下用空气氧化苯制得。甲苯、二甲苯或环烷烃也可作该法的原料。顺丁烯二酸酐主要用于与乙二醇缩聚制造不饱和聚酯树脂,广泛用于制造烘漆、清漆和油墨等。顺丁烯二酸酐是制造反丁烯二酸、丁二酸、酒石酸的原料。顺丁烯二酸酐与亚硫酸氢钠加成生成的磺基丁二酸,可用于制造润湿剂。顺丁烯二酸酐还可用于制造农药、医药、染料、石油添加剂和润滑剂。
为了减少聚合物的生成量,加人阻聚剂,并采用酸作催化剂进行闭环反应,采用玲结晶处理
按此配方投料,在氮气气氛下加热至150℃,再逐步升温到220℃。酸值降至40mgKOH/g后加入对苯二酚0.005份,加入苯乙烯使能在反应后彻底去除阻聚剂
生产聚酯树脂的主要原料有:苯酐、顺酐、富马酸、丙二醇、乙二醇、二乙二醇、苯乙烯等。
聚酯树脂是不饱和聚酯胶粘剂的简称。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、引发剂、促进剂、填料、触变剂等组成。主链中含有-CH=CH-双键的一种线型结构聚酯树脂,能与烯类单体,如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合后,在引发剂和促进剂的作用下,于常温下聚合成不溶、不熔产物。不饱和聚酯的英文缩写为UP。 主要用于生产卷材涂料。
聚酯树脂由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸缩聚而成的高分子化合物的总称。
聚酯树脂是分为饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、颜填料、引发剂等助剂组成。胶粘剂粘度小、易润湿、工艺性好,固化后的胶层硬度大、透明性好、光亮度高、可室温加压快速固化、耐热性较好,电性能优良。缺点是收缩率大、胶粘韧度不高,耐化学介质性和耐水性较差,用于非结构胶粘剂。主要用于胶粘玻璃钢、硬质塑料、混凝土、电气罐封等。
合成饱和聚酯树脂的原料主要是二元醇、二元酸和三元醇,个别的还有一元醇或一元酸。最常用的醇是新戊二醇,其酯化物的耐水性大大优于乙二醇和丙二醇。三元醇主要是三羟甲基丙烷、三羟乙基乙烷。最常用的芳香族二元酸是间苯二甲酸,由于间苯二甲酸的耐盐雾性、耐化学性和耐水性比邻苯二甲酸更优越,所以间苯二甲酸在聚酯树脂中的应用更为普遍。合成聚酯树脂中也使用脂肪族二元酸,如己二酸、壬二酸和癸二酸,以己二酸应用更为普遍。大多数树脂都含芳香族二元酸和脂肪族二元酸,芳香族二元酸与脂肪族二元酸的摩尔比是控制树脂Tg的主要因素。
苯氧化法
苯氧化为顺酐是在催化剂存在下进行的。常用催化剂的活性组分均为钒的氧化物(见金属氧化物催化剂),为抑制苯被完全氧化,常加入钼、磷、钛、钨、银及碱金属等元素的氧化物为添加剂,并采用低比表面的惰性物质为催化剂载体,如 α-氧化铝、刚玉等。反应在常压下进行,温度350~400℃。工艺过程由苯的氧化,顺酐的分离和提纯两大部分组成(见图)。苯蒸气和空气能形成爆炸混合物,所以进入反应器的混合气中,苯的浓度应在爆炸极限之外,一般为1%~1.4%(摩尔)。苯氧化为强放热反应,工业上常采用列管式固定床反应器,有很大的传热面,管外为冷却系统,反应热可用于产生高压蒸汽。离开反应器的气体中含顺酐约1%(摩尔),用冷却的办法可将其中所含一半左右的顺酐冷凝为液体,其余部分则用吸收法回收。吸收剂用水或惰性有机溶剂,大多数工厂采用的是水。所得到的吸收液是顺丁烯二酸的水溶液,浓度35%~40%(质量),需用共沸溶剂(例如二甲苯、苯甲醚)进行脱水,把酸重新转化成酸酐。脱水也可在膜式蒸发器中进行。粗酐经减压精馏可得成品。以苯计算,整个过程的顺酐收率为92%~96%(质量)。
C4烃氧化法
正丁烷与丁烯均含有与顺酐相同的碳原子数,是生产顺酐的理想原料。由于正丁烷价格较其他原料低廉,用正丁烷更为有利。其流程与苯氧化法基本相同,催化剂为钒-磷-氧体系,添加剂有铁、铅、锌、铜、锑等元素的氧化物。可用固定床反应器或用流化床反应器,反应温度约400℃。正丁烷-空气混合物中正丁烷浓度为1.0%~1.6%(摩尔)。整个过程的顺酐收率按正丁烷计约为50%。由于C4烃氧化的选择性较低,因此设备投资较以苯为原料时为高,且后加工不能采用部分冷凝,而必须将反应气体中的顺酐全部用吸收法回收,从而使能耗加大。但由于正丁烷价格比苯便宜,而且苯毒性大。因此,以正丁烷为原料是有吸引力的,对本法所用催化剂的改进工作,各国都在大力进行中。
顺酐即马来酸酐。
顺酐的性质:
马来酸酐以前用苯的催化氧化制备,但由于价格的缘故,大多用正丁烷氧化法制取:2CH3CH2CH2CH3 + 7O2 → 2C4H2O3 + 8H₂O
马来酸酐水解生成顺丁烯二酸(cis-HO2CCH=CHCO2H);1 : 1 醇解生成单酯cis-HO2CCH=CHCO2CH3;用作狄尔斯-阿尔德反应中的亲双烯体;与低价金属配位,配合物的例子如Pt(PPh3)2(MA)及Fe(CO)4(MA)。
顺酐的用途:
1、用作生产1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃、琥珀酸、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等的原料,也用于医药和农药。
2、在金属选矿中充当捕收剂。
3、马来酸酐是一种重要的不饱和有机酸酐基本原料,在农药生产上用于合成有机磷杀虫剂马拉硫磷的中间体顺丁烯二酸二乙酯、哒嗪硫磷的中间体1-苯基-3,6-二羟基哒嗪以及拟除虫菊酯杀虫剂胺菊酯、杀菌剂、克菌丹的中间体。
此外,还用于生产不饱和聚酯树脂、油墨助剂、造纸助剂、涂料以及医药工业、食品工业等。
苯酐
树脂
乙二醇
苯甲醇
二甘醇
苯乙烯
环乙酮
二甲基苯胺
乙二醇
这些化学品对人体都是有危害的,不直接接触也一样有害,只是程度较轻,而
你经常
接触的话那是很有危害的,办法自然是少接触这些东西,
制造聚酯树脂、醇酸树脂、农药、富马酸、纸张处理剂等。 顺酐是重要的有机化工中间体,可用于制作塑 用途广泛
料工业中的增塑剂;造纸业中的纸张处理剂;合成树脂产业中的不饱和聚脂树脂;涂料业中的醇酸型涂料;农药生产中的马拉硫磷的合成;医药产业中磺胺药品的生产等。近年来以其为主要原材料的丁二酸、酒石酸产业迅速扩大,其在工程建筑、食品调味剂、生物拆分剂等领域的应用得以不断扩大。以顺酐为原料生产的下游衍生物如1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ丁内脂等亦有很大的发展。