环己酮分子氧氧化制备己内酯文献综述
2020-05-18 09:05
1.1 概述 ε-己内酯(ε-caprolactone),又名6-己内酯,简称己内酯,己内酯在常温下为无色液体,有芳香气味,易溶于水、苯、酒精,受热易发生聚合,易与有机氮化物发生反应 [1]。
己内酯是一种重要的有机化工中间体和聚酯单体,于上世纪30年代在实验室制备成功,而实现工业化是为生产ε-己内酰胺而发展起来的[2],主要用来合成ε-己内酰胺、聚己内酯、聚己内酯多元醇等[3]。
1.2 己内酯的前景 随着聚己内酯、聚己内酯多元醇等行业的快速发展,己内酯的需求量也日益增加。
2011年全球的市场需求量已超过了5万吨,主要的消费市场是北美和欧洲,而全球最大的己内酯生产企业Perstorp公司在这两个地区的销售额达到75%以上[4]。
随着亚洲经济的兴起,越来越多的国际化大公司纷纷在亚洲设立工厂,因此己内酯在亚洲市场的增长率要明显高于其它地区。
国内己内酯基本依赖进口,目前每年的进口增长率保持在40%左右。
1.3 ε-己内酯的合成技术 己内酯的合成方法主要有6-羟基己酸分子内缩合法、1,6-己二醇催化脱氢法、环己酮Baeyer-Villiger氧化法(简称环己酮B-V氧化法)等。
6-羟基己酸分子内缩合的工艺过程比较复杂,设备投入较高。
1,6-己二醇催化脱氢合成己内酯,产物己内酯产率较低,而且原料1,6-己二醇的价格较高,导致己内酯的生产成本提高,因此工业化生产的优势较小。
B-V氧化法是合成直链酯或内酯常用的一种方法,与其它方法相比,环己酮B-V氧化法具有以下几方面的优点:(1)工艺过程简便、设备简单;(2)反应中可用的氧化剂种类较多,如过氧酸、H2O2、分子氧等;(3)反应中可采用的催化剂种类比较丰富,如酸类、碱类、微生物类 [5];(4)环己酮的转化率和己内酯的收率比较高。
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