2,3-丁二酮(简称丁二酮)是一种重要香料化合物,广泛应用于调配香精,制取香料及合成化工医药中间体等领域。本文针对丁二酮传统合成工艺中存在的生产成本较高,环境污染严重等问题,采用价廉易得的丙酮和多聚甲醛为原料制备2,3-丁二酮,其工艺路线新颖、高效、环保,具有较好工业应用前景。(1)在自生压反应釜中,以L-脯氨酸为催化剂,丙酮和多聚甲醛为原料,采用气相缩合的方法制备甲基乙烯基酮。考察了在无任何溶剂的条件下反应温度、反应时间以及催化剂用量等对该缩合反应的影响。结果表明,当丙酮与多聚甲醛的摩尔比为3：1,L-脯氨酸为20%(占多聚甲醛物质的量分数),100℃反应1 h,多聚甲醛的转化率为99%,甲基乙烯基酮的选择性达98%。采用GC-MS和1H NMR等手段对甲基乙烯基酮进行了结构确证。(2)以钛硅分子筛为催化剂,以双氧水为氧化剂,通过对甲基乙烯基酮催化氧化制得1,2-环氧丁酮。考察了催化剂用量、反应温度以及反应时间对氧化反应的影响。研究发现,当钛硅分子筛与甲基乙烯基酮摩尔比为1：10,双氧水与甲基乙烯基酮摩尔比为1.3：1,pH值为8—9时,55℃反应,1,2-环氧丁酮产率可达88.4%。且钛硅分子筛可以重复使用4次。(3)研究了1,2-环氧丁酮频那醇重排制备2,3-丁二酮。原料中添加亚硫酸氢钠,并调节溶液pH值,120℃反应5小时1,2-环氧丁酮转化率99%,丁二酮选择性可达94%。