关于格氏反应中格式试剂制备反应危险和可操作性研究

关于格氏反应中格式试剂制备反应危险和可操作性研究

关于格式反应中格式试剂制备反应危险和可操作性研究格氏试剂是一种金属有机化合物，其通式为RMgX(R代表烃基，X代表卤素)。格氏试剂广泛用于有机合成中，是目前有机合成中应用最广泛的试剂之一。利用格氏试剂，可以制取RH、R-COOH、R-CHO、R-OH、R-COH-R，、R-CO-R，等物质。

格氏试剂的制取是将卤代烃（常用氯代烷或溴代烷）乙醚溶液或卤代烃四氢呋喃溶液缓缓加入被乙醚或四氢呋喃浸泡着的镁屑中，直至镁屑消失，即得格氏试剂。

格氏试剂极为活泼，能与水、二氧化碳、空气中的氧气反应；能与活泼卤代烃发生偶联反应；与醛、酮的羰基碳原子进行亲核加成反应，再经水解以制取醇。而且在格氏试剂制备反应过程中使用活泼金属元素Mg，使用乙醚或四氢呋喃(THF)等易燃、易爆的物质作溶剂；格氏反应为较强的放热反应。格氏反应(格氏反应包括格氏试剂的制备和格氏试剂与其它物质反应二部分)虽然没有被列入危险岗位生产工艺，但其危险性是显而易见的，应该引起我们的重视！

为确保格氏试剂制备生产过程安全运行，对其工艺过程发生偏差进行HAZOP研究。为便于分析研究，首先以甲氧萘丙酸(萘普生、消炎宁)的生产过程中的格氏试剂的制备过程作简单介绍，然后进行HAZOP研究。(注：甲氧萘丙酸生产过程有溴化、还原、

甲基化、格氏反应、水解等，本评价选择格氏反应中的格氏试剂制备作HAZOP 研究)。

1、甲氧萘丙酸格氏反应工艺过程 (1)甲氧萘丙酸格氏反应过程：

CH 3O

格氏反应

CH 3CHBrCOONa

Mg C CH 3

H

COOH

THF

Br

CH 3O

Br

Mg

THF

Mg CH 3O

格氏试剂制取

(2) 甲氧萘丙酸格氏反应工艺流程方框图：

Mg THF 格氏试剂制备

格 氏 反 应

格 氏 反 应 釜

6甲氧基溴萘

2、溴丙酸钠的THF 混合液2的THF 混合液

I 2、同 上

(3)格氏反应生产工艺过程简述：

①制取格氏试剂：先对格氏釜装置用N2透空，再向格氏釜内投入一定量的金属镁和四氢呋喃，加入少量引发剂(碘或1，2-二溴乙烷)，在搅拌状态下缓慢滴加少量6-甲氧基-2-溴萘溶于四氢呋喃的混合液，严格控制滴加速度和反应温度：然后缓慢滴加剩余的6-甲氧基-2-溴萘溶于四氢呋喃的混合液，保温搅拌一定时间。

②格氏反应：控制一定温度，向格氏釜内缓慢滴加2-溴丙酸钠的四氢呋喃混合液，保温搅拌；保温搅拌结束后逐渐升温回流一定时间后，冷却。

2、甲氧萘丙酸格氏反应主要生产设备

(1)主要设备：格氏反应釜；

(2)辅助设备：THF溶剂高位槽、6-甲氧基-2-溴萘的THF混合液高位槽、格氏釜釜顶冷凝器、2-溴丙酸钠的THF混合液高位槽；

(3)辅助管线：回流、真空、蒸汽、冷冻盐水、冷却水等。

3、物质危险辨识

物质危险性见表1。

表1 物质危险性

物质名称危

险

性

类

别

物质形

态

闪

点

/℃

引燃

温度

/℃

爆炸

极限

（体

积百

分数）

危险特性

四氢呋喃

第

3.1

类

低

闪

点

易

燃

液

体

无色易

挥发液

体，有

类似乙

醚的气

味

-20 230

1.5～

12.4

其蒸气

与空气可

形成爆炸

性混合物。

遇明火、高

热及强氧

化剂易引

起燃烧爆

炸。接触空

气或在光

照条件下

可生成具

有潜在爆

炸危险性

的过氧化

物。与酸类

接触能发

生反应。与氢氧化钾、氢氧化钠反应剧烈。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起回

燃。

镁

第4.3

类遇湿

易燃物

品

银白色有金属

光泽的粉末

－550－

易燃，燃

烧时产生

强烈的白

光并放出

高热。遇水

或潮气猛

烈反应放

出氢气。大

量放热，引

起燃烧或

爆炸。遇

氯、溴、碘、

硫、磷、砷、

和氧化剂

剧烈反应，

有燃烧、爆

炸危险。粉

体与空气

可形成爆

炸性混合

物，当达到

一定的浓

度时，遇火

星会发生

爆炸。

2-

溴

-6-

甲氧基萘－

固态

(熔点

105～

111℃)

－－－

可燃、有刺

激性

4、甲氧萘丙酸生产过程中格氏试剂制备工艺偏差HAZOP研究

格氏试剂制备工艺偏差HAZOP研究见表2：

表2 格氏试剂制备过程HAZOP研究

引

导词偏差

可能原

因

后果

建议措

施

空白槽、

釜内

无物

料

1、中间

高位贮

槽开裂

泄漏；

2、中间

高位贮

槽阀门

关闭或

打不

开；

3、中间

高位贮

槽放料

管堵塞

或泄

1、无物

料空车

运行，

易造成

假象而

发生事

故；

2、物料

泄漏，

易发生

火灾、

爆炸事

故。

1、巡回

检查输

送系统

管线、阀

门；

2、对中

间高位

贮槽定

期检查，

液位计

定期检

查或更

换，确保

正确有

效；