甘油间接加氢制备1,3-丙二醇的研究

摘要

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、医药及食品等领域。将甘油转化为1,3-PDO是甘油高附加值利用途径之一。论文采用甘油间接加氢法制备1,3-PDO,重点对该工艺进行了改进与优化。具体内容如下:
　　 甘油间接加氢法是先将甘油伯羟基缩醛保护得到5-羟基-2-苯基-1,3-二氧六环(HPD),再磺酰化仲羟基,然后水解脱缩醛保护得到2-对甲苯磺酰氧基-1,3-丙二醇(TPD),最后氢解TPD。论文考察了溶剂对甘油缩醛反应的影响,发现当以苯.石油醚(体积比1:1)为溶剂时,HPD产率较高(19％)。根据甘油缩醛产物间的酸平衡机理,采用结晶母液套用的方法进行缩醛反应,结果表明,套用结晶母液后,反应定向生成HPD,其产率为95%。
　　 以RaneyNi催化TPD氢解,探讨了TPD氢解途径,单因素法考察了反应条件的影响。结果表明,TPD氢解是一个先脱酸、后加氢的过程,温度与催化剂用量是影响TPD氢解的主要因素,在较优条件下,TPD转化率为91%,1,3-PDO选择性为75%。同时,建立了1,3-PDO的纯化方法,以该法提纯的1,3-PDO纯度可达98%。
　　 为避免TPD氢解时催化剂的酸腐蚀问题,论文采用添加缚酸剂的方法。考察了缚酸剂对TPD氢解的影响,优化了缚酸剂存在下TPD的氢解条件,并做了催化剂套用实验。结果表明,缚酸剂的加入保护了催化剂,较优的缚酸剂为三乙胺,其存在下,温度与压力为影响TPD氢解的主要因素,在较优条件下,催化剂使用3次后活性无明显下降。