[科普中國(guó)]-單烯合成

用加壓裂解劍麻皂素的方法合成單烯。

加壓裂解開(kāi)環(huán)工藝的優(yōu)越性在于將“氧化”和“消除”反應(yīng)合并在一起,減少溶劑的提取次數(shù)和溶劑的使用量,且將比較成熟的加壓裂解薯芋皂素生產(chǎn)“雙烯”的設(shè)備用于加壓裂解劍麻皂素生產(chǎn)單烯,可體現(xiàn)設(shè)備的多功能性,以避免眾多的設(shè)備占用龐大的生產(chǎn)場(chǎng)地。

工藝路線加壓裂解劍麻皂素的工藝路線見(jiàn)下圖。1

實(shí)驗(yàn)部分1、開(kāi)環(huán)裂解

高壓反應(yīng)釜FYX2A(大連第四儀表廠生產(chǎn))技術(shù)數(shù)據(jù):

容積2L,設(shè)計(jì)壓力為11.8MPa,溫度300℃ ,加熱功率為1.5Kw。

操作:將劍麻皂素100g、醋酐150ml、冰醋酸50ml投入高壓釜,并抽真空至- 0.1MPa以下,電加熱至內(nèi)溫180℃(壓力約0.1MPa),停止加熱,自然升溫至190℃左右(壓力約0.6MPa),保持15～ 20分鐘后將料液壓出。

2、氧化和消除

氧化劑配制:Cr2O3：HOAc：NaAc：H2O= 0.44：0.6：0.17：0.37。

操作:用醋酸740ml稀釋于料液中,快速加入氧化劑,溫度升至108℃左右,減壓濃縮,用8倍量的環(huán)己烷提取,洗至中性,減壓濃縮,加適量乙醇,將環(huán)己烷濃縮盡,加0.8倍乙醇,充分加熱溶解,冷析,得單烯(IV)。1

討論加壓裂解開(kāi)環(huán)工藝的優(yōu)越性在于將“氧化”和“消除”反應(yīng)合并在一起,減少溶劑的提取次數(shù)和溶劑的使用量,且將比較成熟的加壓裂解薯芋皂素生產(chǎn)“雙烯”的設(shè)備用于加壓裂解劍麻皂素生產(chǎn)單烯,可體現(xiàn)設(shè)備的多功能性,以避免眾多的設(shè)備占用龐大的生產(chǎn)場(chǎng)地。

開(kāi)環(huán)裂解反應(yīng)是無(wú)水反應(yīng)。釜內(nèi)溫度與壓力同水分密切相關(guān),若系統(tǒng)內(nèi)有水分干擾,加熱到約0.6MPa時(shí),溫度升不到190℃ ,反應(yīng)不完全。如果繼續(xù)加熱使壓力升高,將給操作帶來(lái)不安全因素。所以,反應(yīng)前必須預(yù)先對(duì)反應(yīng)釜和劍麻皂素進(jìn)行干燥處理。

氧化劑需較快加入,使它能充分反應(yīng)。此外,由于升溫很快,所以該反應(yīng)容器需放大至一定量,以防止沖料。用加壓裂解劍麻皂素能得到合格的單烯,但其收率和氧化時(shí)的溫度控制、精制方法有待進(jìn)一步提高和進(jìn)一步探索。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李斌 - 副教授 - 西南大學(xué)