浅谈己二酸的绿色合成探究

浅谈己二酸的绿色合成探究

曹赟杰

唐山中浩化工有限公司 河北省唐山市 063611

摘要：伴随着我国化工产业的不断发展与进步，很多化工产品都应用到了我们的日常生活中，给我们的生活带来了很大的便利。目前工业化生己二酸已经成为了我们化工行业的重要工作之一，能够给我们的生活带来很大的便利并且促进化工行业的发展。最近几年来，我国在己二酸的绿色合成研究上采用了很多种不同的催化体系，致力于寻找出一个绿色合成己二酸的方法。我国的传统的己二酸工艺合成有着很大的弊端，例如存在投资大、设备腐蚀严重、环境污染大等。本文章将会针对己二酸的绿色合成路线进行相应的探究，提出了以其他物质作为氧化剂，采用不同的催化体系进行己二酸工业化生产路线的应用，希望能够对以后的己二酸工业化生产提供借鉴与参考。

关键词：己二酸；绿色合成；化工产业

前言

绿色化学是在很早之前就已经提出了一种化学概念，体现了科学持续发展观，能够很好的降低能源资源的消耗，是可持续发展的重要学科基础。绿色化学的概念从源头上就降低了化学工业生产过程中对于人类生活环境的污染，最终目的就是希望化工工业所参与的分子原子都能够达到100%的利用率。己二酸是我们经常用到的一种化工生产原材料，为我们生产尼龙和聚酰胺行业的日常工作作出了巨大的贡献，在其他的行业中也具有着广泛的应用。但是传统的己二酸合成工艺具有着较大的污染，很容易给我们的生活环境带来巨大的破坏，而且投入的资金较大，如果不能够得到及时的回报，会给投资人带来巨大的经济损失。因此，开发研究出一条新的绿色清洁无害的己二酸绿色合成新工艺，成为了当前化工产业所面临的重要研究问题之一。

一、传统己二酸合成法

（一）苯酚法

最早，相关的技术人员就是通过煤焦油中的苯酚作为化工原材料，通过苯酚加氢得到己二酸的原材料环己醇。在这整个的过程中涉及到了很多复杂的化学反应，在反应的过程中也会生产出很多副产品，这些副产品或多或少都会给周围的环境带来相应的污染。而污染最严重的却是滞后的氧化过程，苯酚法所采用的氧化剂是硝酸，硝酸在氧化的过程中会给环境带来巨大的污染。虽然苯酚法制环己醇已经有了较为成熟的技术，其中的原子经济性较好，能源消耗较低，制作工艺的选择路径也比较多，能够有着较高的选择性。但是制作苯酚的过程较为复杂，苯酚的制作成本较高，资源有限，如果采用苯酚法会间接性的提高己二酸的生产成本，这对于己二酸的绿色合成生产来说是一个不利因素。伴随着时代的发展，这种传统的己二酸合成法开始慢慢的被其他合成工艺路线所代替。

2. 环己醇法

该方法经过相关技术人员的多次改良，最终才形成了当前所使用的环己醇法。我国也是在20世纪90年代作用才引进了相关的技术，算是我国在很久以前使用过的一种传统的己二酸合成工艺路线。这个工艺路线所使用的原材料是苯，在针对苯添加一定的氧化剂，通过加氢的化学方式获得环己烯。在这一步的反应过程中，苯的转化率可达到40%~50%，但是这样的工作效率仍然是较低的。最后，技术人员将环己烯放置在催化剂的环境下，让环己烯通过水合的技术得到环己醇，再通过环己醇产品使用硝酸氧化得到己二酸产品。这个工艺流程与苯酚法相比，直接就跳过了使用苯酚的化学工艺流程环节，很大程度的降低了资金的投入，在原材料消耗，产品纯度，产品回收率等各方面上都有着较为明显的优势，但是在环境保护以及温室气体排放的过程中，仍然没有得到较大的改善。

二、新型己二酸绿色合成技术

（一）过氧化氢氧化法

过氧化氢氧化法是当前所使用的较为广泛的一种酸合成工艺，而且过氧化氢的研究较多，合成工艺路线已经基本成熟。该氧化方法合成路线提出了以过氧化氢作为氧化剂，直接将环己烯一步氧化成己二酸的绿色合成新技术。但是该工艺技术在使用的过程中也面临了其他的问题，例如双氧水与环乙烯在正常情况下并不会进行互溶。面对这些问题，相关技术人员采用相位转移催化剂，成功地将双氧水引入了有机相中，然后再进行化学反应的工作。过氧化氢氧化法绿色合成技术，已经很好的达到了己二酸酸化工行业的生产标准。在过氧化氢氧化法使用的过程中，我们一般采用浓度为30%的双氧水作为氧化剂，配合其他的催化剂进行反应，所得到的己二酸的转化率均可达到90%左右，与传统的己二酸合成技术相比有了很大的提升。而且过氧化氢氧化法在反应过程中所需要的反应条件较为温和。最重要的是，使用过氧化氢氧化法绿色合成技术，能够很好的解决硝酸作为氧化剂所产生的环境污染问题，给我们的环境带来了极大的保护。

（二）生物氧化法

生物氧化法也是当前所使用一种绿色合成路线。因为苯和其他的化工原材料等，有很多资源都是从石油中所提炼出来的，这些资源在自然环境中都是比较稀少的。为了确保化学工业的可持续发展，生物氧化法也成为了当前最为流行的一种绿色合成方法。生物氧化法采用以生物资源为原材料的合成路线，所反应的条件较为温和，一般不会在生产过程中给环境带来较大的污染。在使用生物氧化合成法的过程中，不需要添加其他的溶剂，氧化剂和催化剂，是一种很好的清洁无害的生产工艺。生物氧化法的核心就是采用某些微生物细菌的酶，进行催化氧化，当前的技术已经能够将葡萄糖或者玉米芯粉转化成己二酸。生物氧化法的绿色合成路线已经较为成熟，已经是一种具有良好生态效应的绿色合成工艺路线了。但是生物氧化法也有着自身的缺陷，那就是反应过程中的控制较为复杂，技术人员想要进行控制的难度较高，而且生产出来的产品纯度难以把控，暂时还不能够进行大规模的工业化生产。

三、结语

综上所述，己二酸的绿色合成路线已经有了一定的研究。虽然传统的硝酸氧化法在工艺技术上更加的成熟，但是其生产过程中所产生的环境污染对于环境的影响较大，已经不能满足我们对于绿色化工生产的要求。现如今，氧化剂氧化法合成己二酸已经成为了当前的重要绿色生产工艺路线之一，除此之外，还开发出了很多绿色合成的路线。但是这些己二酸绿色合成发展路线仍然存在着或多或少的缺陷，弥补这些问题缺陷成为了今后化工行业发展所应该研究的重点和关键。坚持可持续发展战略和绿色合成技术，才是未来化工行业发展的必由之路和关键途径。

参考文献

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