第２４卷第１期 天津化工 Ｖ０ｌ＿２４ Ｎｏ．１ ２０１０年１月 Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｊａｎ．２０１０ ・科研与生产・ １一甲基一４一哌啶酮的合成工艺改进 姜明东。肖峰。魏金芹，王明磊 （烟台只楚合成化学有限公司，山东烟台２６４００２） 摘要：改进卜－甲基一４一哌啶酮的合成工艺，将成品（９９％以上）总收率从原来的５Ｏ％提高到７８．５％。反应时间缩短，甲 幕、盐酸等原料消耗降低。提纯后釜底没有固体残留物，极易清洗，有利于工业化生产。 关键词：哌啶酮；迈克尔加成；迪克曼环和；脱羧 ｄｏｈ１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１００８－１２６７．２０１０．Ｏ１．０１０ 中圈分类号：ＴＱ ０３１．２ 文献标志码：Ａ文章编号：１００８—１２６７（２０１０）０１－－００２７—０３ １一甲基－４一哌啶酮广泛应用于镇痛、消炎、抗 １．３－２哌啶酮的合成 组胺、抗心率失常、抗精神病、抗肿瘤药物的合成， 在１００ ｍＬ的四口烧瓶中加入４０ ｍＬ甲苯（化 是一种前景看好的中间体。本文以工业化应用为前 学纯），在回流状态下向其中滴加ｌＯ．８ ｇ（０．０５９ ｍｏ１） 提对影响１一甲基＿４一哌啶酮合成的条件进行了改 的甲醇钠甲醇溶液，滴加过程中伴有甲醇甲苯混合 进，获得了较为理想的合成工艺参数，此改进工艺 物采出。待无混合物馏出后，￣ｌ，ＪＪｔｌ适量甲苯，升温至 已在烟台只楚合成化学有限公司得到应用，年增产 １１０℃，滴加１１．１９ ｇ（０．０５４ ｍｏ１）加成产物，滴加过程 值２００万元，效益显著。 伴有甲醇甲苯混合物采出，滴加完毕后，在１００— １ 实验部分 １０５℃反应４ ｈ，ＴＬＣ检测反应结束，降温至３０℃，然 后加入２０ ｍＬ浓盐酸，洗涤，分层，然后分别加入ｌＯ １．１ 原料 ｍＬ和５ ｍＬ浓盐酸洗涤甲苯层，合并酸层加热脱 甲胺甲醇溶液，丙烯酸甲酯，甲醇钠甲醇溶液， 羧，脱羧时采出混合物，采完后全回流，回流温度 甲苯，二氯甲烷，浓盐酸，氢氧化钠溶液。 １０８％，回流３ ｈ，反应完全，降温至３０℃，用３０％的 １．２反应原理 氢氧化钠溶液中和至ｐＨ＝１２—１３，然后用二氯甲烷 ２．１ Ｍｃｈａｅｌ加成 萃取，第一次４５ ｍＬ，第二次和第三次各２５ ｍＬ，第 ／ＣＯＯＣＨ３ ．入＼ｃｏ０ＣＨ四次１０ ｍＬ，合并二氯甲烷层提纯，得４．９３ ｇ哌啶 ｃＨ Ｈ，＋ ， ｃＨ ／ ＣＯＯＣＨ， 酮，ＧＣ分析含量９９．５２％，卡尔费休测得水分含量 Ｏ．１４％，收率为８０．３２％。 １．２．２ Ｄｉｅｃｈｍａｎｎ环和酸化脱羧中和 两步总收率为７８．５％。 。 ｏ２ 合成工艺的改进 ｃ ／一 ＣＨＯＮＡ ｃＨ 一—＝ｒ／，ｔ２．１ 原料配比的确定 —＿、、ｃｏ０ｃＨ ｏｌ＝ｕｅｎｅ －—＿＋ｌ ＼Ｎ／ 、／ ” １ ＨＣ［． ｒ，、，１Ｊ ２．１．１ 加成反应 ｃｌ｛３ ｃＩ 本反应的丙烯酸甲酯过量，但丙烯酸甲酯用量 太多，会产生一定的副产物，同时造成浪费。甲胺的 １．３实验步骤 甲醇溶液其他反应条件相同，改变甲胺与丙烯酸甲 １．３．１ 加成产物的合成 酯的比例考察原料配比对反应的影响，实验结果见 在１００ ｍＬ的四口烧瓶中加入０．２１ ｍｏｌ的丙烯 图１。 酸甲酯，在冰浴下滴加０．１ ｍｏｌ的甲胺甲醇溶液，滴 完后在３Ｏ℃下反应，ＧＣ分析产物含量不再变化，即 反应完毕。浓缩后得粗品２０．２４４ ｇ含量９８％的加成 收稿日期：２００９—０７—２４ 产物，收率为９７．７３％。 作者简介：姜明东（１９７９一）。男，２００３年毕业于中国矿业大学，现就职 于烟台只楚合成化学有限公司。 天津化工 ２０１０年１月 图１ 由图１可见，丙烯酸甲酯用量增大，在一定范围 内有利于提高反应的收率，但配比太大会造成丙烯 酸甲酯的浪费，同时在工业生产上造成反应釜体积 过大，在提纯加成产物的时候造成能源的浪费，原来 原料配比：ｎ（丙烯酸甲酯）：ｎ（甲胺）＝２．２：１，经实验确 定适宜的配比为：ｎ（丙烯酸甲酯）：ｎ（甲胺）＝２．１：１。 ２．１－２环和反应 本反应甲醇钠作为催化剂，和加成产物的配 比，在工业化生产上决定了三废的量和后续原料的 消耗，是整个合成工艺的关键。原来原料配比ｎ（甲 醇钠）：ｎ（加成产物）＝１．２５：１经实验考察，确定ｎ（甲 醇钠）：ｎ（加成产物）＝１．１：１。 ２．１．３脱羧反应 在本反应中，浓盐酸的作用是中和甲醇钠，使 环和产物成盐，同时调节ｐＨ以利于脱羧反应的进 行，但浓盐酸的量过多，会造成浪费，同时在反应的 时候氯化氢挥发，造成环境污染，而且使后续中和 时氢氧化钠的消耗量增大，增加了三废的量。原来 的ｎ（浓盐酸）：ｎ（加成产物）＝５：１，经实验考察，确定ｎ （浓盐酸）：ｎ（加成产物）＝４．５：１。 ２．１．４萃取 脱羧产物在用氢氧化钠中和后，需用二氯甲烷 将哌啶酮粗品从水相里萃取至二氯甲烷相里。原来 的配比ｎ（加成产物，ｍｏ１）：Ｖ（二氯甲烷，ｍＬ）＝ｌ：１９００， 二氯甲烷分三次加入。为减少二氯甲烷的用量，同 时也减少蒸馏二氯甲烷时的能源消耗，我们确定ｎ （加成产物，ｍｏ１）：Ｖ（二氯甲烷，ｍＬ）＝ｌ：１７００，分四次 加入，经ＧＣ分析萃取相里哌啶酮的含量，效果明 显，收率有小幅提高，如表１对比所示。 表１ 两种装置收率对比 ２．２环和反应中溶剂的量 在环和反应中，甲苯有两个作用，一是作为溶 剂；二是作为共沸剂将反应体系里的甲醇夹带出 来，使反应向右进行。因此甲苯的使用量是整个工 艺中一个重要的参数。但量大的话，反应釜体积增 大，在回收时能源浪费严重；而量少的话，反应收率 低，且容易造成反应釜蒸干，酿成事故。经实验确定： ｖ（Ｏ苯）：Ｖ（加成产物）＝６：１。 ２．３脱羧反应时间 在脱羧反应时，反应时间过长会导致哌啶酮结 焦，但由于反应体系里有无机盐存在，且溶液为强 酸性，故不能用ＧＣ分析来跟踪反应的进行，传统上 是用三氯化铁溶液是否变色来鉴定反应是否完全， 但此法略显粗糙，故弃之不用。我们取一定量脱羧 液，采用３０％的氢氧化钠溶液中和至ｐＨ＝１２～１３， 然后用ＴＬＣ分析，用此法分析虽有滞后，但相对其 他中控方法仍有其优越性。由图２可见，经此种中 控方法分析，原来反应时间为４ ｈ，现缩短为３ ｈ。 ２ ２．５ ３ ３．５ ４ ４．５ ５ 反应时间／ｈ 图２ ３ 哌啶酮的精馏精制 哌啶酮粗品在经过二氯甲烷萃取后，打人塔釜 中进行精馏，提高哌啶酮的纯度，回收二氯甲烷。由 于哌啶酮粘稠不易沸腾，使精馏时间变长，哌啶酮 结焦，导致收率下降，故在精馏时应增加起泡装置， 如通人氮气等，提高了收率，同时降低了釜残的量， 极易清洗釜，降低了废水的排放量和劳动强度，具 体收率对比见表２。 表２两种装置收率对比 第２４卷第１期 ２０１０年１月 天津化工 Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０ｔＯ 氯甲酸一２一乙基己酯生产中可能出现的问题 及如何节能减排 李弘宇 （天津有杌化工二厂，天津３００４００） 摘要：氯甲酸一２一乙基己酯在实际生产过程中可能出现的问题及这些问题对产品的影响，以及如何在实际生产中节 约能源，减少对环境的污染做到节能减排。 关键词：氯甲酸一２一乙基己酯；实际生产；节能减排 ｄｏｉ：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１００８－１２６７．２０１０．Ｏ１．Ｏｌ１ 中图分类号：ＴＱ２２５ ３ 文献标志码：Ａ文章编号：１００８—１２６７（２０１０）０１—００２９－０３ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｍａｙ ｏｃｃｕｒ ｉｎ ｃｈｌｏｒｏ－ｃａｒｂｏｎｉｃ ａｃｉｄ－２－ｅｔｈｙｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｅｎｅｒｖｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ＬＩ Ｈｏｎｇ－ｙｕ （Ｔｉａｎｊｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｅａｌＮｏ．２ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｌｏｒｏ－ｃａｒｂｏｎｉｃ ａｃｉｄ－２－ｅｔｈｙｌ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｍａｙ ｏｃｃｕｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｉｓｓｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｖｏｎｍｅｎｔａ［ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｈｌｏｒｏ－ｃａｒｂｏｎｉｃ ａｃｉｄ－２－ｅｔｈｙｌ，ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｎｅｒｙ—ｓａｖｉｇｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ 氯甲酸一２一乙基己酯，俗称氯代酯。其生产原 料为异辛醇和气态光气，它的主要用途是作为生产 过氧化二碳酸一２一乙基己酯的中间体。该过氧化酯 的主要作用是用作生产聚氯乙烯的引发剂，简称 １ 反应原理及其性质 １．１ 性质 氯甲酸一２一乙基己酯为无色透明液体，分子式 为Ｃ９Ｈ Ｃ１０ ，相对分子质量１９２．７，密度０．９８１，沸点 ＥＨＰ。氯甲酸一２一乙基己酯属于氯甲酸酯系列产 品，这一系列的产品都有着较长生产历史，技术也 是比较成熟的，但是在实际的生产过程中还会出现 一１０６ １０７ｏＣ，闪点１７９ｃＣ，折射率１．４３１。 氯代酯系列产品都不是很稳定的化合物，水解 能释放出氯化氢。氯甲酸一２一乙基己酯存放一个 收稿日期：２００９—０９—１０ 些问题。在实际的生产过程中如何做到节能减排 也很值得探讨和研究。 ・＋－＋一＋一—－ －＋一＋一＋－＋－＋ －＋一＋－＋－－４－－＋－＋－＋－＋－＋－＋一＋＊＋－＋一十－＋－—’＋－ ＋－—‘卜。—卜 —卜－—’卜。—卜 ＋。 ４结论 采用上述改进工艺具有以下优势：（１）收率提 高２８．５％；（２）反应时间缩短，节约能源及人工费 关。 参考文献： ［１］杨帆，陈立功，王东华．１一甲基一４一哌啶酮的合成【ｊ】．精细化 工，２００７（１１）． 用；（３）甲醇钠、盐酸、二氯甲烷等原料消耗降低， ［２］陈绘如，肖国民，陈金汉．Ｉ一甲基一４一哌啶酮的合成工艺研究 『ｃ１．中国化学学会第九届全国应用化学年会． 降低生产成本；（４）三废的量大幅减少，符合国家相
