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叔丁醇

(CH3)3COH 又名 2-甲基-2-丙醇。带有樟脑气味的无色结晶,有少量水存在时为液体,沸点82.5℃,熔点25.5℃,能溶于水。工业上从碳四馏分制得。常代替正丁醇作为涂料及医药的溶剂。还可用作内燃机燃料添加剂(防止化油器结冰)及抗爆剂 (研究法辛烷值106)。也用作有机合成的中间体及生产叔丁基化合物的烷基化原料,如用于生产甲基丙烯酸甲酯、叔丁基苯酚。此外,叔丁醇经脱水、精馏后可获得纯度99.0%~99.9%的异丁烯。因此,叔丁醇又是从混合C4馏分中制取高纯度异丁烯的中间产品。叔丁醇的工业生产方法主要有两种:

异丁烯水合

有用硫酸的间接水合和用离子交换树脂的直接水合两种方法。间接水合时,异丁烯与浓度为50%~65%的硫酸作用生成硫酸酯,然后在10~30℃下水解得到叔丁醇。此法产率较高,反应条件缓和,但设备腐蚀严重。直接水合时,用酸性离子交换树脂作催化剂,异丁烯在110℃、2.5Mpa条件下直接水合而得叔丁醇,异丁烯转化率20%~80%。此法流程简单,设备腐蚀性小,但需要较高的压力,且反应效率较低。

丙烯、丁烷的共氧化

美国哈康公司于1968年首先实现工业生产。主要过程有两步:

(1)用空气作氧化剂,在110~150℃、2.8MPa下,由C4馏分中分离而得的异丁烷液相非催化氧化,制得叔丁基氢过氧化物;

(2)在含钼催化剂存在下,叔丁基氢过氧化物与丙烯共氧化,生成叔丁醇和环氧丙烷:

公式 符号

反应温度80~130℃、压力1.8~7.1MPa,反应时间0.3~2h,叔丁基氢过氧化物与丙烯的摩尔比为1:2~6。反应产物经分离、提纯,得到叔丁醇和环氧丙烷。此法工艺复杂、流程较长,但可同时得到环氧丙烷。