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2-甲基烯丙醇是一种重要的有机中间体,可以合成聚合物、医药中间体、杀虫剂、减水剂等,广泛应用于医药、香料等工业。 烯丙基醇类化合物可以通过烯丙基卤间接催化水解得到,这样避免了直接水解法造成的副反应多,用水量大等问题。 本文借鉴了烯丙基卤类化合物制备烯丙基醇的研究成果,采用了由2-甲基烯丙基氯(MAC)直接水解制备2-甲基烯丙醇(MAA),但结果发现在常压下直接水解得到的2-甲基烯丙醇产品中有副产物2-甲基烯丙基醚(MAE)生成,且反应原料在反应过程中有一定的损失。 本文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为相转移催化剂,2-甲基烯丙基氯与羧酸钠先进行酯化反应,再在碱性条件下水解生成2-甲基烯丙醇的两步合成法。该法得到的2-甲基烯丙醇收率高,且副反应少。分别考察了原料摩尔比、酯化反应温度、反应时间、催化剂用量、初始水量等因素对酯化反应的影响以及水解反应温度、加碱方式、加碱量等因素对水解反应的影响。 在酯化反应最优条件下:n(NaOAc)∶n(MAC)=1.3,n(H2O)∶n(MAC)=1.3,催化剂用量为MAC质量的1%,反应时间4h,反应温度145℃,MAC的转化率达到99.3%,甲基丙烯醇乙酸酯(MAA)与MAA的总收率达到98.7%。 在水解反应最优条件下:反应温度50℃,n(NaOH)∶n(MAAE)=1.1,加碱速率为10 mL/h,反应2h,MAA的收率可达99.9%。 对于实验产生的高盐废水问题,本文分别进行了水解反应水相的循环套用和酯化、水解两步反应中所有水相都循环套用的研究。每次循环中2-甲基烯丙基氯几乎都转化完全,转化率几乎都在99%以上,2-甲基烯丙醇的总收率几乎都达到97%左右。实验证实水相的循环套用效果较好,这样既解决了作为原料之一的乙酸钠的浪费问题以及废水的排放问题,又降低了生产成本、保护了环境。