2,4,6-三甲基苯甲醛合成与工艺研究

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2,4,6-三甲基苯甲醛又称米醛,是一种新型精细化工中间体,国内尚未形成规模性工业化生产,其主要原因是还未形成成熟可靠的工业化生产技术,对2,4,6-三甲基苯甲醛的合成进行研究是非常有意义的。2,4,6-三甲基苯甲醛的可能合成路线有8种,分别是不完全氧化法、溴化水解法、格氏试剂法、氰化锌法、氯甲基化水解法、苯甲酸还原法、苯甲醇氧化法及羰基化法,这些合成方法各有利弊,获得的产物中产品组分比较复杂,副产物有十多种,难以分离,过程总收率相对较低。通过对各种合成方法比较后确定了采用均三甲苯、CO、HCl为原料,以1,2-二氯乙烷为溶剂,Lewis酸为催化剂进行氢甲酰化法合成,该工艺路线具有原料成本低、工艺相对简单、对环境污染小等优点。 通过比较2,4,6-三甲基苯甲醛各合成路线对工艺及设备的不同要求,采用工艺简洁的低温均三甲苯氢甲酰化法,在Lewis酸复合催化体系下,在温和的反应条件下合成2,4,6-三甲基苯甲醛。针对优化反应的催化剂体系和工艺条件,进行了单因素水平实验和最优化实验,条件为:反应体系物料配比为均三甲苯:AlCl3:Cu2Cl2:二氯乙烷=1:2.0:0.21:2,反应温度为25~30℃,反应时间在18小时左右,反应的单程转化率可达80%~90%。收率可达59%。采用精馏法对反应各组分进行了分离,通过面积归一化法测定含量达到98.5%。用核磁共振、红外光谱及气质联用对目的产物进行了鉴定。反应过程中用气相色谱进行定量跟踪控制。该氢甲酰化法具有反应条件相对温和、同分异构体量较少、可操作性强等优点。反应溶剂及未反应物回收方便,产品提纯处理简便,最终产品纯度高,氢甲酰化反应的选择性和收率有了显著的提高。 根据反应物的质谱图,对氢甲酰化反应的机理进行了探讨。
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