己二酸的合成

己二酸总结报告

中文名称:己二酸

英文名称:Adipic acid

中文别名:己二酸(电容器级);肥酸

英文别名:Hexanedioic acid; 1,4-Butanedicarboxylic acid~Hexanedioic acid; hexanedioate CAS号:124-04-9

分子式:C6H10O4

分子量:146.1264

SMILES：OC(=O)CCCCC(=O)O[1]

毒性：

草酸有毒。对皮肤、粘膜有刺激及腐蚀作用，极易经表皮、粘膜吸收引起中毒。空气中最高容许浓度为1m g/m3。

用途：

有机合成中间体，主要用于合成纤维(尼龙-66，大约占己二酸

总量的70%)其它的(30%) 在制备聚氨酯：PA-46，PA-66，PA-610，合成树脂，合成革，聚酯泡沫塑料，塑料增塑剂，润滑剂，食品添加剂，粘合剂，杀虫剂，染料，香料，医药等领域得以广泛应用。

危害:

草酸在人体内不容易被氧化分解掉，经代谢作用后形成的产物，属于酸性物质，可导致人体内酸碱度失去平衡，吃得过多还会中毒。

而且草酸在人体内如果遇上钙和锌便生成草酸钙和草酸锌，不易吸收而排出体外，影响钙与锌的吸收。

儿童生长发育需要大量的钙和锌。如果体内缺乏钙和锌，不仅可导致骨骼、牙齿发育不良，而且还会影响智力发育。

过量摄入草酸还会造成结石。

实验方法

1.环己烷一步氧化法:

此法优点是工艺流程短，可省去硝酸装置和一套氧化装置；但为防止深度氧化和腐蚀，必须在低温下长时间反应，并且这种条件易引起爆炸，生产能力和产率不高，产品分离亦较复杂

2.以过氧化氢为氧化剂生产己二酸：

工艺优点是产率高，对环境无污染；缺点是反应时间长，催化剂回收困难，工艺有待进一步完善。现阶段的研究主要集中在相转化剂和配位体

3.KMO4氧化环已醇制备已二酸：

工艺优点是产率高，对环境无污染，易控制,适合在实验室进行

二、实验原理

己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一，它可以用硝酸或高锰酸钾氧化环己醇制得。

三、药品仪器

抽滤装置、100℃温度计、环己醇2.1mL 、高锰酸钾6g、氢氧化钠50mL0.3mol/L 、亚硫酸氢钠、浓盐酸、试纸。

四、实验步骤

1.安装反应装置，在烧杯中加入6g高锰酸钾和50mL0.3mol/L氢氧化钠溶液，搅拌加热至35℃使之溶解，然后停止加热；

2.在继续搅拌下用滴管滴加2.1mL环己醇，控制滴加速度，维持反应温度43～47℃，滴加完毕后若温度下降，可在50℃的水浴中继续加热，直到高锰酸钾溶液颜色褪去。在沸水浴中将混合物加热几分钟使二氧化锰凝聚；

3. 待反应结束后，在一张平整的滤纸上点一小滴混合物以试验反应是否完成，如果观察到试液的紫色存在，可加入固体亚硫酸氢钠来除去过量的高锰酸钾。趁热抽滤，滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次，每次尽量挤压掉滤渣中的水分；

4.滤液用小火加热蒸发使溶液浓缩至原来体积的一半，冷却后再用浓盐酸酸化至pH值为2～4止。冷却析出结晶，抽滤后得粗产品；

5.将粗产物用水进行重结晶提纯。然后在烘箱中烘干。

五、实验注意点

1.环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。

2.偏钒酸铵不可多加，否则产品发黄。

3.本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快，以免反应过剧，引起爆炸。一般可在环己醇中加1ml水，一是减少环己醇因粘稠带来的损失，二是避免反应过剧。

4.实验产生的二氧化氮气体有毒，所以装置要求严密不漏气，并要作好尾气吸收。

【操作要点及注意事项】

1.KMnO4要研细,以利于KMnO4充分反应。

2. 滴加：本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快（1-2滴/秒），否则，

因反应强烈放热，使温度急剧升高而引起爆炸。

3.严格控制反应温度,稳定在43～47℃之间。

4.反应终点的判断：

(1)反应温度降至43℃以下。

(2)用玻璃棒蘸一滴混合物点在平铺的滤纸上,

若无紫色存在表明已没有KMnO4。

5.用热水洗涤MnO2滤饼时,每次加水量约5～10 ml，不可太多。

6.用浓盐酸酸化时，要慢慢滴加，酸化至pH＝1～3。

7.浓缩蒸发时,加热不要过猛,以防液体外溅。浓缩至10 ml左右后停止加热，让其自然冷却、结晶。

8. 环己醇常温下为粘稠液体，可加入适量水搅拌，便于用滴管滴加；

9. 此反应是放热反应，反应开始后会使混合物超过45℃，假如在室温下反应开始5min后，混合物温度还不能上升至45℃，则可小心温热至40℃，使反应开始；

10. 要不断振摇或搅拌，否则极易爆沸冲出容器；

11. 最好是将滤饼移于烧杯中，经搅拌后再抽滤；

12. 为了提高收得率，最好用冰水冷却溶以降低己二酸在水中的溶解度。

工业制取己二酸

苯完全氢化KA油硝酸氧化法

1、苯加氢制环己烷

苯加氢制环己烷可分为IFP法和富士制铁法。IFP法指采用悬浮状镍催化剂（NiPS2）在180—200℃、2.7MPa条件下悬浮液相加氢生成环己烷。富士铁法是指苯分别在高温（200—250℃）和低温（160℃）条件下两步催化加氢合成环己烷。

2 、环己烷空气氧化制KA油

环己烷空气氧化根据催化剂的不同，可分为三种不同的方法。

（1）钴盐催化氧化法

钴盐法是40年代杜邦公司开发的最古老的方法。环己烷在钴催化剂、160℃和1MPa条件下经未稀释的空气氧化得含KA油的混合物，混合物经精馏分离得KA油，未反应的环己烷循环使用。该法的优点是技术成熟，操作简单。缺点是精馏塔板上存在结渣现象，更为严重的是装置极有可能发生爆炸。

（2）硼酸催化氧化法

该法是60年代开发的。环己烷在硼酸催化剂、155—175℃和0.8—1MPa的条件下经空气氧化得含KA油的混合物。该法的优点是收率高。由于工艺路线较复杂，生产连续性差，因此经济效果并不理想。美国的孟山都、英国的帝日化学日本的旭化成公司曾一度改用硼酸法由于存在上述缺点，未能取得优势。

（3）无催化氧化法

该法是70年代法国罗纳普朗克公司开发的。在165—195℃、1.6—2MPa和条件下用含氧质量分数为11%—15%的空气在没有催化剂的情况下氧化环己烷形成的环己基过氧化氢，在70—260℃、30MPa和铬酸叔丁酯催化剂存在下分解生成KA油。采用该法基本具有钴盐催化法和硼酸催化法两者的优点，在一定程度上弥补了钴盐法和硼酸法的缺点。

3、KA油氧化制己二酸

KA油氧化制己二酸有空气氧化法和硝酸氧化法。以醇、酮为原料，铜、钒为催化剂，用硝酸作氧化剂，在常温常压下将环己醇和环己酮混合物氧化为己二酸。