1,4—丁二醇液相脱水环化制四氢呋喃

李鹏学,杨云斌

摘要：四氢呋喃是医药和工业生产所需的重要原材料，随着我国经济的迅速发展，人们对于四氢呋喃的需求也越来越高。1,4—丁二醇液相脱水环化制是一种高效的制作四氢呋喃的方式，运用其能有效降低制作成本和减轻污染，在社会之中有着重要的运用价值。因此，相关部门要重视对1,4—丁二醇液相脱水环化制法的运用，为我国行业经济的发展奠定坚实的基础。

关键词：1,4—丁二醇液；相脱水环化；四氢呋喃 ；经济

前言:

四氢呋喃在社会中有着生产聚四亚甲基醚二醇、酯化反应中的溶剂、人造表面处理剂等多种用途，是社会经济发展不可获缺的重要低沸点溶剂，但是在以往制作其的过程之中，所运用的都是传统的糠醛法，可这种方式具有生产工艺复杂、污染强和费用高等缺点，并不符合行业经济发展所需，也会严重影响到环境和经济的健康发展。因此，相关部门研究出行了新型的运用1,4丁二醇液相脱水环化法开展生产制作四氢呋喃，这一方式投资小、环保且质量高，能有效提高四氢呋喃的纯度，带动我国医药与工业等产业经济迅速发展，本文就对其具体的制作方式开展如下深度探究

1试验

1.1原料

从意大利公司中选择1,4丁二醇液作为研制四氢呋喃的重要原料，且该丁二醇溶液要选择工艺级的，纯度必须在百分之九九，且含水量低于等于百分之零点零五。通过保障原料的质量，为后续开展脱水环化制作奠定坚实的基础。

1.2催化剂制备

1.2.1负载型杂多酸的制备

从市面中选择一定量的杂多酸和载体，按照一定的比例进行浸渍，让其能进入到载体之中。其中载体的选择可以从氧化铝、活性炭、硅胶中任意选择。之后，要进行对浸渍后的载体烘干，运用一百一十度的高温烘干，这样即可保障负载型杂多酸的有效制备。

1.2.2Y、β、ZSM-5型分子筛

通过运用氯化铵处理从市面中购买的各种Na-Y、Na-β、Na-ZSM-5等原料，保障其生成的氧化钠质量分数能小于百分之一，在将其置于容器中进行焙烧，焙烧的温度控制在450到650摄氏度，三个小时之后，即可制备出H-Y、H–β、H-ZSM-5，运用到后期的脱水环制工作中。

1.3试验装置

开展试验的过程之中，先准备好三口烧瓶、温度计、电动搅拌器、催化剂、1,4丁二醇等，保障试验能顺利开展。然后，在2000毫升的三口烧瓶中，直接配置好温度计和搅拌器，将之前准备好的1,4丁二醇液和催化剂，同时加入到烧饼中开展电动搅拌，当其搅拌到反应温度之后，则可以直接生成四氢呋喃和水。通过试验人员开展的精度可见，四氢呋喃能直接被提纯到百分之九十九点九以上，可见其纯度高且质量高。

1.4反应产物的分析和计算方法

本试验运用气相色谱法开展对反应产物组成情况的测定，运用HP5890色谱仪，其色谱柱为毛细管柱在五十米，柱温也能保持四十摄氏度，且能按照每分钟四度的情况开展升温，最高的升温上限为二百一十度。计算的方法则运用面积归一的计算方式，并运用FID开展对产物纯度的鉴定工作。

2试验结果和讨论

2.1催化剂对反应的影响

从试验的真实情况可见，不同的催化剂运用到试验中，其催化的效果各不相同。通过对Y、β、ZSM-5型分子筛反应的分析，评价加入一克的催化剂之后，四氢呋喃产物真实制备的情况，可直观的看出不同的催化剂其反应温度和效果都有一定的差异。

2.1.1杂多酸对反应的影响

本文运用杂多酸中磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸这三种为主开展分析，能看出这些酸都能直接的被融在1,4丁二醇中，在升温的过程中直接发生脱水环化的反应。磷钨酸的活性并不如钨硅酸，而且磷钼酸处理反应原料的反应相比于其他两种酸更慢，而且还容易发生其他的聚合反应，这并不符合四氢呋喃真实制备的需要，可见还是钨硅酸催化剂的运用价值和效果更佳。

2.1.2负载型杂多酸对反应的影响

随着负载量的增加，运用氧化铝为载体的催化剂，其催化剂的活动会跟随负载量的增加而逐步提升。运用活性炭为载体的杂多酸催化剂，也会随着负载量的逐步增加，不断提高其自的活性。但是在相同负载量的时候，负载磷钨酸的活性低于钨硅酸，这是试验人员所需注意的，在选择催化剂的时候要慎重，以保障能取得最优的制备效果，加强对四氢呋喃质量的保障。

2.1.3Y型分子筛对反应的影响

运用不同硅铝比Y型分子筛作为试验制备四氢呋喃的催化剂，开展对其脱水环化反应的深度分析。在硅铝比为十一的时候，其Y型分子筛的活性最高，相应的催化反应和脱水环化反应也更好。

2.1.4β型、ZSM-5型分子筛对反应的影响

综合分析这两个分子筛对反应影响的情况可见，在硅铝比为三十的时候，β型分子筛的活性相对而言最高，而ZSM-5型分子筛则是在硅铝比为七十到一百二十之间的时候活性才是最高的。综合分析以上的反应来说，还是控制好硅铝比，能最大反应的发挥出分子筛的活性，让脱水环化的反应得到更加高效的开展，让分子筛在适宜的酸强度中生存反应。但酸强度过高则会让活性降低；过低更会导致整个脱水环化的反应无法开展，非常不利于四氢呋喃的制备。因此，从反应中可推算中B酸的酸浓度将会随着硅铝比的增加而不断增加，这是十分适宜的正碳离子反应机制，也能提高对四氢呋喃制备效果的保障。

2.2催化剂与原料的配比及稳定性

催化剂病浓度与焦质有直接的关系，会直接影响到脱水环化的反应温度。为控制好催化剂的浓度，保障反应的顺利和制备的质量，按照不同的浓度开展配比及稳定性的探究，其中四氢呋喃的活性温度就是活性温度。

由此可见，当催化剂和原料都不断增加的时候，活动温度会慢慢的降低，产生缩合产物，其焦质会增加。但是保持好催化剂和原料的正比，将其控制在（1:10000/1000）是最适宜的，还能有效降低催化中产生的焦质，提高对反应效果和活性温度的保障。同时，在分析催化剂稳定性的过程中，可以直接在容量为2500毫升的三口瓶之中进行，按照1:10000的投料要求开展投料，在将反应温度控制在一百六十七摄氏度，运用35000克的1,4丁二醇开展处理，分析其反应转化率，可见其反应的转化率能高达百分之百，而制备出的四氢呋喃其选择性能高达百分之九十九点六，可见其运用的重要价值。而且在对反应产物的精馏处理之后，其四氢呋喃的纯度更能进一步上升，高达百分之九十九点九，可见其纯度之高。

无论是杂多酸、负载型杂多酸还是分子筛，都能成为1,4丁二醇脱水环化的重要催化剂。但是钨硅酸在其中的反应效果最佳，其各个分子筛所最适宜的硅铝比也各不相同，需要选择符合分子筛催化的硅铝比，保障整个脱水环保的反应能真正达到最佳

结束语：

综上所述，通过运用1,4丁二醇液脱水环化制，能成功制备出高纯度的四氢呋喃。相关部门要明确不同催化剂运用1,4丁二醇中的不同适宜条件和反应情况，合理地选择催化剂和催化剂浓度，保障其能稳定的催化1,4丁二醇，让脱水环化反应安全和高效的开展，节省制备所需运用的原料，提高制备的经济、环保和高效，从而为国家各个行业的发展制备出大量的四氢呋喃。

参考文献：

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