以正丁醇为原料制备1,2-戊二醇的研究
1,2-戊二醇有非常广泛的应用,本文在研究国内外1,2-戊二醇合成方法的
基础上设计出了新的合成方法,该合成方法主要包括以下几个方面:1.以正丁醇
为原料制备正丁醛:研究了氧化剂吡啶氯铬酸盐（PCC）、KMn O4/OH-、Mn
O₂/OH-、（1,1,1-三乙酰氧基）-1,1-二氢-1,2-苯碘酰-3（1H）-酮
（Dess-Martin）、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基（TEMPO）体系对正丁醇氧化
制备正丁醛的影响,经分析确定最佳氧化体系为TEMPO体系,且在该体系下的最
佳反应条件为:反应时间10min、反应温度0℃、原料配比1:1.1、p H值为9.5、
溶剂为CH2Cl2,结果分析表明在最佳条件下正丁醛的产率可达93.2%,研究发现
硅胶负载TEMPO体系效果优良且可循环使用,并分析了TEMPO氧化体系的氧化反
应机理。2.正丁醛通过叶立德反应制备1,2-环氧戊烷:实验制备了四种叶立德试
剂,研究确定该反应合适的叶立德试剂为二甲基亚甲基氧硫叶立德试剂,且在该
试剂参与反应下的最佳工艺条件为:适宜碱为碳酸铯、适宜溶剂为乙腈、三甲基
碘化亚砜与正丁醛的最佳反应物料比为2:1,适宜的反应时间为2h、适宜的反应
温度为0℃,在该工艺条件下,1,2-环氧戊烷的产率可达91.3%,并分析了正丁醛
由叶立德反应生成1,2-环氧戊烷的反应机理。3.1,2-环氧戊烷在一定条件下水
解生成1,2-戊二醇:研究表明
SO₄^2-/Fe₂O₃型固体催化剂为
水解的最佳催化剂,且在该催化剂作用下1,2-环氧戊烷水解的最佳工艺条件为:
适宜的反应温度为50℃、适宜的反应时间为2h、催化剂的最佳用量为1,2-环氧
戊烷质量的1%,1,2-环氧戊烷与水的最佳质量比为1:3,在该反应条件下1,2-环
氧戊烷水解生成1,2-戊二醇的产率可达100%。
4.所得产品正丁醛、1,2-环氧戊烷、1,2-戊二醇由1HNMR、FT-IR、MS、GC
测试方法来分析表征。通过萃取、洗涤、过滤、精馏等制得高纯度的1,2-戊二
醇。过滤回收催化剂,再经真空焙烧使催化剂活化后循环使用,并取样分析水相成
分,将废水流经装有离子交换树脂的柱子后净化处理再循环使用,并提出了可行
的废水处理方法。