1. 研究目的与意义
目的:
由于萘的1位较2位碳原子上电子云密度要高,因此亲电取代反应主要发生在1位,而且芳香烃烷基化是按照friedel-crafts机理进行的,产物大多为同分异构体的混合物,采用2-异丙基萘氧化和酸分解制备2-萘酚时,原料混合物中的1-异丙基萘会阻碍氧化反应的进行,再加上1-异丙基萘与2-异丙基萘的物理性质极其接近,采用常规物理方法(蒸发、重结晶)无法将其分离,故它们的分离特别困难。因此在合成中就需要通过控制选择性来提高异构体混合物中2-异丙基萘的纯度。
意义(包括应用前景):
苯上接有烷基的双环芳烃称为烷基萘,根据环上所接烷基种类和数目的不同烷基萘又可分了甲基萘、乙基萘、丙基萘等。甲基萘、二甲基萘、异丙基萘及各种烷基萘混合物都是重要的化工原料或有机合成中间体。烷基萘具有优异的热氧化安定性,水解水解稳定性,良好的添加剂的溶解性和抗乳化性能,其广泛应用于液压油、齿轮油、热传导油、变压器油、压缩机油、液晶等领域。烷基萘的广泛应用使对萘及碳七、碳八芳烃的应用趋向精细化、高价值化。
2. 国内外研究现状分析
烷基化技术分为液体酸烷基化和固体酸烷基化两大类。
近30年来,世界许多大的石油公司和科研机构一直致力于固体酸催化剂的研究和开发,取得了一定进展,下面介绍几种主要的固体酸烷基化工艺。
①abb lummus公司和akzo nobel催化剂厂合作开发了固体酸烷基化技术a1kyclean工艺。alkyclean工艺流程与液体催化剂烷基化类似,主要不同点是采用了特殊的固体酸催化剂和新型固定床反应器。
3. 研究的基本内容与计划
主要内容:烷基萘由于在耐热性、机械强度、模量、尺寸稳定性、耐化学品等方面的优异特性而具有广泛的用途,然而萘在烷基化过程中大都生成1-和2-烷基萘或多烷基萘的同分异构体。本论文为了提高萘合成重要的有机化工中间体2-异丙基萘的选择性和提纯2-异丙基萘,以精萘和异丙醇为原料,硫酸为催化剂,探究原料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对反应的影响,采用液谱(lc)定量定性分析的方法,确定适宜的合成工艺条件。在确定最佳工艺基础上,对合成2-异丙基萘粗品进行提纯得到高纯度2-异丙基萘。最后通过高效液相(hplc)、核磁共振(1h,13cnmr)等技术确定2-异丙基萘产品质量。主要研究内容包括:
① 建立合适的液谱定量定性分析方法,为合成工艺提供分析依据;
② 对2-异丙基萘合成工艺进行研究,确定合理的工艺参数;
4. 研究创新点
1、反应原料萘、异丙醇及催化剂硫酸廉价易得;
2、通过条件优化,以高选择性得到单异丙基萘;
3、调研文献发现,首次通过蒸馏、发汗结晶提纯分离方法,得到高纯2-异丙基萘。
