乙酸叔丁酯的制备

乙酸叔丁酯是一种重要的有机化工原料,广泛用于涂料、清洁剂、电子、溶剂以及医药中间体等领域。本设计是根据江西某化工有限公司新建的年产1200吨乙酸叔丁酯生产项目进行的工艺设计。本设计采用酸烯酯化法直接合成乙酸叔丁酯,工艺采用间歇式反应工艺,通过二次蒸馏实现产物分离,得到高质量产品。该方法操作条件温和,收率相对较高,工艺比较成熟,是较为理想的生产工艺。本设计内容主要包括:产品简介,项目背景,设计依据,生产工艺方案,工艺流程设计,物料衡算与能量衡算,主要设备的选型和计算,车间布置设计,环境保护,安全设计及三废处理等内容。本设计还包括与本项目相关的工艺流程图和车间设备平面布置图等设计图纸。

中文名称

2-(4-羟基苯氧基)乙酸叔丁酯

英文名称

tert-Butyl

2-(4-hydroxyphenoxy)acetate

英文别名

tert.-Butyl-2-(p-hydroxyphenoxy)-acetattert-butyl(4-hydroxyphenoxy)acetatetert-butyl

2-(4-hydroxyphenoxy)ethanoatetertbutylhydroxyphenoxyacetate(4-hydroxy-phenoxy)-acetic

acid

tert-butyl

ester

CAS号

42806-92-8

合成路线：

1.通过溴乙酸叔丁酯和1,4-苯二酚合成2-(4-羟基苯氧基)乙酸叔丁酯，收率约53%；

更多路线和参考文献可参考http://baike.molbase.cn/cidian/1087837

中文名称

2-(氨基氧基)乙酸叔丁酯

英文名称

tert-Butyl

2-(aminooxy)acetate

英文别名

tert-butyl

2-aminooxyacetate

CAS号

56834-02-7

合成路线：

1.通过溴乙酸叔丁酯合成2-(氨基氧基)乙酸叔丁酯

更多路线和参考文献可参考http://baike.molbase.cn/cidian/1579995

中文名称

重氮基乙酸叔丁酯

中文别名

重氮乙酸叔丁酯

英文名称

2-diazonio-1-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]ethenolate

英文别名

Aceticacid,diazo-,1,1-dimethylethyl

ester

(9CI)tBu-diazoacetateAcetic

acid,2-diazo-,1,1-dimethylethyl

ester1,1-Dimethylethyldiazoacetatet-BuO2CCHN22-Diazoacetic

acid

tert-butyl

esterDiazoacetic

acid1,1-dimethylethyl

esterN2CHCO2-(tBu)(tert-Butoxycarbonyl)diazomethanetert-Butyl

diazoacetateAcetic

acid,diazo-,tert-butylester

(6CI,7CI,8CI)

CAS号

35059-50-8

合成路线：

1.通过乙酰乙酸叔丁酯合成重氮基乙酸叔丁酯，收率约73%；

2.通过甘氨酸叔丁酯盐酸盐合成重氮基乙酸叔丁酯

更多路线和参考文献可参考http://baike.molbase.cn/cidian/1176937

中文名称

3-氨基-2,3,4,5-四氢-2-氧代-1H-1-苯并氮杂卓-1-乙酸叔丁酯

中文别名

3-氨基-2,3,4,5-四氢-2-氧代-1H-1-苯并氮杂环庚烯-1-乙酸叔丁基酯

英文名称

tert-butyl

2-(3-amino-2-oxo-4,5-dihydro-3H-1-benzazepin-1-yl)acetate

英文别名

1-t-butoxycarbonylmethyl-3-amino-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1-benzazepin-2-onetert-butyl

3-amino-2-oxo-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1-benzazepine-1-acetatetert-butyl

3-amino-2,3,4,5-tetrahydro-2-oxo-1H-1-benzazepine-1-acetate

CAS号

98626-45-0

合成路线：

1.通过溴乙酸叔丁酯合成3-氨基-2,3,4,5-四氢-2-氧代-1H-1-苯并氮杂卓-1-乙酸叔丁酯

2.通过3-溴-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂卓-2-酮合成3-氨基-2,3,4,5-四氢-2-氧代-1H-1-苯并氮杂卓-1-乙酸叔丁酯

更多路线和参考文献可参考http://baike.molbase.cn/cidian/491450

中文名称

2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二甲酸二叔丁酯

中文别名

2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二羧酸二叔丁酯2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二羧酸叔丁酯1,4-二氢-2,6-二甲基-3,5-吡啶二羧酸二叔丁酯

英文名称

Di-tert-butyl

2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate

英文别名

ditert-butyl

2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate

CAS号

55536-71-5

合成路线：

1.通过甲醛和乙酰乙酸叔丁酯合成2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二甲酸二叔丁酯，收率约97%；

2.通过乙酰乙酸叔丁酯和乌洛托品合成2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二甲酸二叔丁酯

更多路线和参考文献可参考http://baike.molbase.cn/cidian/161716

叔丁醇（TBA，tert-butyl alcohol）又称三甲基甲醇、2-甲基-2-丙醇等，分子式C(CH3)3OH，分子量为74.12，CAS号75-65-0。叔丁醇是无色的结晶，有少量水存在时为无色挥发性液体，有类似樟脑的气味，有吸湿性，易燃，和其它醇相比有较高的毒性和麻醉性。叔丁醇的熔点为25.55°C，沸点为82.5°C，相对密度d420为0.7867。叔丁醇可溶于大多数有机溶剂，如醇类、酯类、酮类、芳香族及脂肪烃类。这些性质使叔丁醇成为有用的溶剂和添加剂，是具有广泛用途的石化产品之一。

叔丁醇的用途主要有以下几个方面：

1. 叔丁醇经催化脱水可制取高纯度异丁烯，制造高纯异丁烯是叔丁醇的主要用途之一。

2. 叔丁醇大量用于汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值。

3. 叔丁醇作为溶剂使用相当广泛，可作蜡用溶剂、油漆溶剂、医疗溶剂、硝化纤维素以及合成树脂的溶剂和稀释剂。叔丁醇的邻苯二甲酸酯、乙二酸酯、某些二羧酸酯及磷酸酯可用作聚氯乙烯及其共聚物的增塑剂。

4. 叔丁醇作为苯酚烷基化剂制得的叔丁基苯酚是塑料的重要的抗氧剂和稳定剂，又是油溶性酚醛树脂的中间体。

5. 叔丁醇是两步气相直接氧化法生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）的原料，这一方法已成为目前生产有机玻璃的重要工艺路线，在日本已实现工业化多年。

6. 由叔丁醇制得的2,4-二氯苯氧代醋酸叔丁酯和2,4,5-三氯苯氧化乙酸叔丁酯是重要的除草剂，叔丁醇还用于其它农药的合成。

7. 叔丁醇可用作人造麝香的原料，还用于合成果子香精、合成药物、制叔丁胺等。

二、毒性防护

有毒，毒性介于乙醇和丙醇之间，后效作用比正丁醇和异丁醇强。大鼠经口LD50为3500mg/kg。对中枢神经系统具有麻醉作用，对皮肤粘膜有轻度刺激作用。生产现场要加强通风，生产设备要密闭，防止吸入和接触皮肤。操作人员应戴口罩及橡胶手套。空气中最高容许浓度0.01%。

三、叔丁醇生产技术

生产叔丁醇的方法主要有异丁烯间接水合法、异丁烯直接水合法和异丁烷/丙烯共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇。间接水合法是传统的叔丁醇生产方法，有逐渐被淘汰的趋势。国外叔丁醇的生产主要来自异丁烷/丙烯共氧化法环氧丙烷生产装置，少量来自异丁烯直接水合生产装置（主要集中在德国和日本），而美国主要采用共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇。国内的生产厂家大部分采用异丁烯直接水合工艺，包括齐鲁石化、天津石化、泰州石化、恒源石化等。但是大部分生产厂家目前采用的直接水合生产叔丁醇工艺技术普遍存在转化率低（小于40%）、成本高、产品规模小等问题，因此缺乏国际市场竞争力。

1、异丁烯间接水合法

2、异丁烯直接水合法

3、异丁烷/丙烯共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇

四、物化性质

樟脑气味的无色结晶，易过冷，在少量水存在时则为液体。溶于乙醇、乙醚，与水能形成共沸混合物，含水量21.76%，共沸点79.92℃。相对密度0.7887(20/4℃)。熔点25.5℃。沸点82.5℃。闪点（闭杯）8.9℃。折射率nD(20℃)1.3878。

五、包装储运

用镀锌铁桶包装，每桶160kg。运输中要防止曝晒，冬天贮存或运输温度不宜低于-4℃。按易燃化学品规定贮运。

六、市场需求分析

预测叔丁醇的市场需求情况，可以从其以下消费领域的发展前景进行分析。

1、 叔丁醇用于无铅汽油添加剂前景看好

2、 用叔丁醇生产高纯异丁烯具有广阔的市场前景

3、 以叔丁醇为原料生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）前景广阔

4、 叔丁醇可作为烷基化剂用于多种农药的生产

乙酰乙酸叔丁酯为无色无嗅透明液体，微溶于水，溶于二甲苯；分子量158.195；熔点(℃)-38；沸点(℃)190；相对密度(水＝1)0.97；闪点(℃)76。乙酰乙酸叔丁酯可现有技术主要有如下几种路线：1)是采用酯交换法进行合成，采用乙酰乙酸乙酯或乙酰乙酸甲酯为原料在回流状态下与叔丁醇进行酯交换反应，得到成品乙酰乙酸叔丁酯；2)是Claisen酯缩合路线，先将叔丁醇制备成醇钠，然后再进行酯缩合得到，乙酰乙酸叔丁酯；3)是采用双乙烯酮与叔丁醇进行酯化反应，目前有文献报道的最高收率为87％。

制备[1]

在装有搅拌、温度计和回流冷凝管的1000ml的烧瓶中，加入370g(5.0mol)的叔丁醇和0.79g(0.1％)的三乙烯二胺，常温滴加420g(5.0mol)双乙烯酮，反应过程中反应温度控制在100℃，滴加结束，控制温度在110℃保温4小时，结束反应。粗酯经过负压精馏，得到成品乙酰乙酸叔丁酯744g，收率94.1％，含量99.0％。

应用[1]

乙酰乙酸叔丁酯可用作医药、农药、颜料的原料，作为有机合成中间体，主要用做乙酰乙酰化剂。在涂料工业中，用于高固化涂料的乙酰乙酰化聚酯及其他具有羟基的树脂制造时的非催化剂法，使乙酰乙酰基置换树脂中的羟基，其效果可使树脂粘度降低，溶解性增加，玻璃转变点降低，增加交联性，提高与金属的粘结性，提高耐腐蚀性，提高柔韧性。