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特戊酸开发前景广阔,特戊酸开发前景广阔

特戊酸是用途最为广泛的烷基羧酸之一，又名2，2-甲基丙酸或三甲基乙酸。是重要的化工原料和化学试剂，三甲基乙酸因其羰基官能团连接在叔碳原子上，形成稳定的分子结构，而表现出特殊而有用的物理和化学性质，将其作为有机中间体，在精细化工合成中具有广泛的应用。 　　1． 合成技术 　　三甲基乙酸的羰基官能团连接在叔碳原子上，因此制备方法不同于一般脂肪酸其文献合成工艺有十余种之多，但实现工业化或具备工业化前景的主要有：甲基叔丁基酮的卤仿反应；叔丁基氯化镁与二氧化碳反应；异丁醇或叔丁醇与甲酸反应；Reppe反应；Koch反应等。其中前3种方法工艺过程复杂、生产成本高、收率较低，不宜大规模工业化生产，只适合小规模或实验室生产。Reppe反应是传统的羧酸制备方法，Reppe反应以烯烃、一氧化碳和水反应得到羧酸的正构或异构体混合物，但该法得到的三甲基乙酸比例较低，只占总产量的5～10%左右，只是在生产其他羧酸而副产三甲基乙酸。Koch反应是由杜邦公司研究开发的酸催化烯烃、一氧化碳和水反应合成羧酸的高压法，该法以异丁烯、一氧化碳和水为原料，制备三甲基乙酸，收率可达70～80%，产品纯度可达98%,因此Koch反应成为目前三甲基乙酸工业化的主要的方法。该工艺技术关键在于催化剂的开发，常用的催化剂有硫酸、磷酸、氢氟酸、BF3催化剂、固体酸催化剂等。其中现在国外工业化装置主要使用磷酸和BF3催化剂，由于固体酸催化剂催化过程易于控制，而且腐蚀性较小，产物与催化剂分离容易等优点，成为近年来开发的热点，颇具发展潜力。 　　2． 应用 　　三甲基乙酸主要用于合成聚合物引发剂、农药中间体、医药中间体、增塑剂、食品添加剂、涂料、润滑油、缩水甘油、分散剂、香料等，在精细化工产品合成中也有广泛的应用。 　　三甲基乙酸的酰氯化物与叔丁基过氧化钠反应制备的过氧化特戊酰引发剂又称PV引发剂，是高压聚乙烯的高效引发剂，还是氯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯等聚合的高效引发剂，与其他引发剂相比非常稳定，而且能在各种PH值的水溶液和低温中使用，以其为引发剂，生产出的聚合物热稳定性好、电绝缘性能佳、无毒，在结构上具有产品分子量大和线性度好等优点，在国外得到广泛应用。日本近年来用三甲基乙酸合成的新型过氧化物引发剂过氧化叔已特戊酰，用于PVC悬浮法生产中能明显缩短聚合反应时间，提高生产效率，聚合反应放热均匀，产品外观好，相对分子质量范围窄，大幅度提高产品质量。国外每年都有大量关于三甲基乙酸合成引发剂的专利研究报道，新产品开发层出不穷，其用途和市场需求量快速增加，具有很大的发展潜力。 　　三甲基乙酸在医药工业用于生产氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、头孢唑啉类抗菌素，氨苄青霉素是一种新型高效抗菌素，性能优于青霉素，在我国发展前景光明，目前国内有近十家企业生产，总生产能力约300t/a，所需原料三甲基乙酸全部依赖进口。另外三甲基乙酸氢化制得的泼尼松溶解性好、疗效高、副作用小，可用于治疗风湿性关节炎。苯酰三甲基乙酸可增加血管的稳定性，用于治疗牛皮癣软膏的活性组份。三甲基乙酸还可以生产呋氨苄、双特戊肾上腺素等。 　　在农药工业中，三甲基乙酸与丙酮为原料合成的频那酮是国内十分紧俏的农药中间体，频那酮可以合成多种新型的杀菌剂、植物生长调节剂和杀虫剂等。如三唑醇、苄氯三唑醇、三唑酮、多效唑、双苯唑醇、特效唑、烯唑酮、戊唑醇、抑芽唑、缩株唑、辛唑酮等，这些产品具有高效、低毒、内吸、广谱用量少、残效期长等特点。 　　在香料工业中三甲基乙酸酯类具有抗水解和一定芳香气味，可以用做香皂、洗发香波、发胶等香味添加剂。不同的酯类具有不同的香味，并具有香味纯正、赋香时间长，不易分解等特点。 　　在涂料工业中，采用三甲基乙酸作为引发剂得到的聚丙烯酸酯涂料，与采用常规引发剂得到涂料相比，具有抗老化，保光性能好，在恶劣环境中仍保持很高光泽度。粉末涂料因不用溶剂而倍受青睐，由三甲基乙酸制成缩水甘油酸酯作为环氧树脂粉末涂料的处理剂，可使粉末涂料具有优良的颜色和光泽，并且耐久并不易分解。 　　另外三甲基乙酸可用于制备水性聚合物分散剂；三甲基乙酸的聚乙二醇单酯可用作载重汽车刹车油，其锂盐用作发动机燃料添加剂，可增加辛烷值；三甲基乙酸和二碳酸二酯反应物用作粮食和食品防腐剂，对水解和热均保持很好的稳定性；三甲基乙酸还可以用作金属萃取剂、木材防腐剂等。 　　3． 建议 　　我国自20世纪70年代就开始对三甲基乙酸进行研究与开发，但目前尚没有工业化生产装置，因此限制了对其下游产品的开发应用研究，目前国内大量进口PV引发剂和三甲基乙酸用作医药生产。随着我国石油化工的发展，对三甲基乙酸的需求量增加较快，国内开发生产三甲基乙酸前景广阔。因此国内有条件的石化企业宜建设一套5000t/a～10000t/a规模的C5～C11的羧酸生产装置，按市场需求计划安排生产三甲基乙酸、异壬酸和其他精细化工需要的羧酸。其中Koch反应是首选工艺，并开发符合环保要求的固体酸催化剂。

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