MMA制備過程中羥醛縮合反應機理及離子液體回收的研究.pdf

1、甲基丙烯酸甲酯（methyl methacrylate，MMA）是一種重要的有機化工原料，作為聚合單體經過聚合反應生成聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃，PMMA）,且廣泛應用于涂料、樹脂、紡織、造紙等行業(yè)。目前，生產 MMA的工藝有：丙酮氰醇法（ACH法）、乙烯法、異丁烯法、丙炔法、丙烯法和異丁烷法等。近年來，以甲醛和丙醛為原料先合成甲基丙烯醛（MAL）、再經一步氧化法生成 MMA的方法也逐漸發(fā)展起來，并逐步應用到工業(yè)中。相比于其它工藝，該工

2、藝具有原料易得、反應條件溫和、簡單易行、MAL的選擇性高等優(yōu)點，具有很好的應用前景。
　　離子液體被稱為是三大“綠色溶劑”之一，因其獨特的特點而廣范應用于化學反應、分離分析、電化學和石油化工等領域。但離子液體本身并不是完全無害的，大量使用離子液體會對環(huán)境和人類造成一定的危害，因此必須想辦法實現(xiàn)離子液體的回收再利用，這樣不僅可以解決環(huán)境問題，也可以節(jié)約成本。目前，離子液體的回收方法有：蒸餾、萃取、吸附、雙水相和膜分離等。
　　

3、本文對 MMA制備過程中甲醛與丙醛的反應機理進行了研究，利用雙水相技術實現(xiàn)了離子液體催化劑的回收。主要內容如下：
　　1）合成新型離子液體二乙胺乙酸鹽用于催化甲醛與丙醛反應生成甲基丙烯醛（MAL），分析得到：丙醛轉化率為99％，MAL的選擇性為94%。
　　2）縮合反應機理為：在酸性條件下，甲醛中的羰基質子化，與二乙胺發(fā)生親核加成反應，然后去質子，氮上的電子轉移，脫去水，生成亞胺離子中間體（N-羥甲基二乙基胺）；丙醛質子化，

4、生成烯醇鹽，生成的N-羥甲基二乙基胺作為親電試劑進攻含活潑氫的烯醇鹽，失去質子，生成曼尼希堿；最后在加熱條件下，曼尼希堿分解生成MAL和水。
　　3）采用雙水相技術從縮合反應的廢液中回收了離子液體二乙胺乙酸鹽，并繪制出雙水相體系的雙節(jié)點曲線、結線和三相圖。結果表明，雙水相體系雙節(jié)點曲線滿足 Merchuk方程、結線滿足 Othmer-Tobias方程和Bancroft方程，二乙胺乙酸鹽回收率隨無機鹽加入量的增加而增加，隨二乙胺乙酸

5、鹽初始濃度的增加而減少。
　　4）采用雙水相技術實現(xiàn)了親水性離子液體1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽與水的分離，并繪制雙水相體系的雙節(jié)點曲線和結線。結果表明，雙水相體系雙節(jié)點曲線滿足 Merchuk方程、結線滿足 Othmer-Tobias方程和Bancroft方程；不同的無機鹽會形成不同的雙節(jié)點曲線，且無機鹽的相分離能力為：K3PO4＞K2CO3＞K2HPO4；雙水相體系的雙節(jié)點曲線與離子液體的分子量和疏水性有關；雙水相體系的雙節(jié)點曲