苯乙醇的生產(chǎn)工藝

1、前言一苯乙醇，又名2一苯乙醇，是一種具有溫和玫瑰香味的無色粘稠液體l，是一種多功能的精細(xì)化學(xué)品2，已被廣泛地用于配制食品、煙草、肥皂及化妝品香精P1。就世界范圍來說一苯乙醇雖然是一個小噸位產(chǎn)品，但由于它具有淡雅、細(xì)膩、持久、玫瑰香味的芳香族香氣，因此廣泛應(yīng)用于香水、化妝品、食品等行業(yè)，此外2-苯乙醇在醫(yī)藥中間體及精細(xì)化工等行業(yè)也有重要的開發(fā)價值。(又名2一苯乙醇,PEA)是一種具有玫瑰花香的芳香醇，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥食品、化妝品、煙草和日化用品等產(chǎn)業(yè)中。8-苯乙醇是芳香族化合物中最重要的香料品種，自1876年Radziesewski合成一苯乙醇以來，因它具有淡雅細(xì)膩的玫瑰香味，且其香氣輕柔甜和,應(yīng)

2、用逐漸廣泛平3。 一苯乙醇可用于玫瑰、焦糖、蜂蜜和其它果香型食品香精及各種酒用香精和煙用香精的配制,也是玫瑰和其它植物風(fēng)味中不可缺少的物質(zhì)，對堿的穩(wěn)定使得它能專門地用于肥皂香料中,在食品中常常添加微量的一苯乙醇以增強(qiáng)其香味，例如軟飲料、糖果、餅干等。一苯乙醇具有用量少、作用大的特點4，目前它在全球的使用量僅次于香蘭素5。一苯乙醇作為殺菌劑已在醫(yī)藥行業(yè)中應(yīng)用多年,濃度介于2一3創(chuàng)L的一苯乙醇能完全抑制多種細(xì)菌和真菌的生長，例如一苯乙醇被認(rèn)為是細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)合成的抑制劑6，它能通過特殊的作用機(jī)制抑制了大腸桿菌中蛋白質(zhì)和RNA的合成7-8。另外，一苯乙醇還具有重要的藥用研究價值,如它是人與動物

3、神經(jīng)活動中的重要物質(zhì)9-10。一苯乙醇是生產(chǎn)其衍生物的重要原料，它的酯、尤其是乙酸苯乙醋，也是具有很高價值的香料物質(zhì)11。在我國一苯乙醇主要應(yīng)用于醫(yī)藥食品、化妝品、煙草和日化用品等產(chǎn)業(yè)中如：飲料、面包、餅干、口香糖等。盡管中國一苯乙醇發(fā)展很快，但與國際水平相比仍存在較大差距。一是總體上裝置規(guī)模小，設(shè)備簡陋，自動化程度低；二是產(chǎn)品質(zhì)量較低，高檔次產(chǎn)品例偏??；三是整體工藝技術(shù)水平低，尤其在基礎(chǔ)理論研究方面幾乎是空白。目前，國內(nèi)除引進(jìn)裝置外，其余廠家均以低檔次的工業(yè)級一苯乙醇為主，不能滿足日益增長的高品質(zhì)一苯乙醇的需求。因此，立足我國國情對現(xiàn)有一苯乙醇裝置進(jìn)行改造，開發(fā)出具有中國特色的高品質(zhì)一苯乙醇

4、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，做到產(chǎn)品多元化、精細(xì)化、高純化，尤其是具有高附加值產(chǎn)品的一苯乙醇，既可滿足國內(nèi)外市場，又可創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益。中國有一苯乙醇生產(chǎn)廠家近40家，其中規(guī)模比較大的企業(yè)主要有北京安瑞奇化學(xué)科技有限公司、羅田縣宏碩化工有限公司、西亞試劑（生產(chǎn)型企業(yè)）和百順（北京）化學(xué)科技有限公司等。2011全球年需求量超過一萬噸，可見季戊四醇的用途非常廣泛，在我國尚待進(jìn)一步開發(fā)其應(yīng)用領(lǐng)域，具有較好的市場前景12目前全球市場上化學(xué)合成的一苯乙醇價格約為3.50$/kg13，據(jù)預(yù)測14-15：2011年一苯乙醇的市場約26億元，年增幅4%左右。隨著發(fā)展中國家零食、軟飲料和快餐等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，這些國家對一苯

5、乙醇需求量逐年上升，年增幅8%左右?？梢?未來幾年B一苯乙醇的市場需求量不斷擴(kuò)大。本設(shè)計主要的研究內(nèi)容是年產(chǎn)5噸一苯乙醇的生產(chǎn)工藝，簡單概述了一苯乙醇近年來的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展并對其市場前景進(jìn)行了預(yù)測，對其工藝選擇、工藝計算、設(shè)備選型、安全生產(chǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。1 總論1.1 概述一苯乙醇發(fā)現(xiàn)于1876年，主要用于香水、化妝品、食品、醫(yī)藥中間體及精細(xì)化工等行業(yè)。工業(yè)合成一苯乙醇主要采取以下三種路線：以甲苯為原料，先經(jīng)氯化生成氯化芐，然后和氰化鉀反應(yīng)轉(zhuǎn)變成苯乙腈，再還原為苯乙胺，最后轉(zhuǎn)變?yōu)楸揭掖糽41，本法使用了毒性很大的氰化物，且反應(yīng)步驟多、工藝復(fù)雜，不適合中小企業(yè)采用；以苯乙烯為原料，先經(jīng)催化氧化生

6、成苯環(huán)氧乙烷，再經(jīng)催化氫化生成一苯乙醇，此法采用催化氧化和催化加氫工藝，對設(shè)備要求苛刻，裝置投資大，難于在中小企業(yè)中實行閣；以苯為原料，環(huán)氧乙烷通FriedelCrafts反應(yīng)與苯作用得到苯乙醇，該法雖然副產(chǎn)物多，但是生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備要求低，投資少，適合于中小企業(yè)因此提高環(huán)氧乙烷法制備一苯乙醇收率有很重要的研究價值。目前主要生產(chǎn)方法有苯一環(huán)氧乙烷合成法和氧化苯乙烯加氫法，國際市場上苯一環(huán)氧乙烷合成法產(chǎn)品占40，氧化苯乙烯加氫法產(chǎn)品占60。苯一環(huán)氧乙烷合成法產(chǎn)品所含微量雜質(zhì)不同，香氣差異較大，大多不能用于香料，國內(nèi)主要采用氧化苯乙烯加氫法，而苯一環(huán)氧乙烷合成法生產(chǎn)的一苯乙醇產(chǎn)品質(zhì)量尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

7、。一苯乙醇又叫2-苯乙醇(2-Phenylethanol)，英文簡稱2-PE，分子式C8H10O，外觀為無色粘稠液體，是一種多功能的精細(xì)化學(xué)，在食品、日化和輕工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。全球需求量已超過萬噸。生產(chǎn)的主要廠家有美國瑙達(dá)公司, 日本玉豐香料公司、住友化學(xué)工業(yè)公司和高砂香料公司。日本產(chǎn)量約占世界的一半。中國一苯乙醇發(fā)展迅速，不僅產(chǎn)能快速增加，而且生產(chǎn)技術(shù)也取得較大進(jìn)步。但是由于我國一苯乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚，因此與與國際水平相比仍存在較大差距。一苯乙醇的用途非常廣泛，在我國尚待進(jìn)一步開發(fā)其應(yīng)用領(lǐng)域，具有較好的市場前景。我國目前一苯乙醇的年產(chǎn)量年約800噸,生產(chǎn)廠家主要有上海聯(lián)合香料廠, 錦州石

8、油六廠等。1.2 一苯乙醇的物化性質(zhì) 產(chǎn)品說明 一苯乙醇是一種芳香醇,又名2一苯乙醇(2一phenylethanol, 一phenylethanol,pEA), 分子式C10H8O,其分子結(jié)構(gòu)如圖1-1。Fig.1一1Thestruetureof一Phenylethanol 物化性質(zhì)一苯乙醇在常溫下是無色透明的液體,呈現(xiàn)玫瑰花特有的香氣,沸點219.8,冰點-27,閃點102,相對密度1.0202,相對折光指數(shù)1.5325,空氣中閾值12一24ug/L,水中閾值1000ug/L,常溫常壓下1L水可溶解19g一苯乙醇對酸、堿穩(wěn)定,能與氯化鈣反應(yīng)形成結(jié)晶產(chǎn)物、常用這一性質(zhì)對其純化。易溶于醇、醋、醛

9、和苯等有機(jī)溶劑中16。一苯乙醇的急性毒性數(shù)據(jù):口服LD501.8g/kg(大鼠),皮試LD505一10mL/kg(豚鼠)17-18。一苯乙醇是一種具有淡雅細(xì)膩玫瑰香味的芳香醇,存在于很多花和植物的精油中,如玫瑰、風(fēng)信子、茉莉、水仙、百合等,生產(chǎn)中涉及發(fā)酵的食品也含有-苯乙醇,如茶葉、可樂、咖啡、白酒、奶酪以及醬油等19。一苯乙醇是玫瑰香型香氣的基本組分,并且它還具有協(xié)合及增效作用,也是丁香、橙花、依蘭、風(fēng)信子、鈴蘭等多種香型配方的基底成分20,因此它的應(yīng)用很廣泛。1.3 主要用途及市場預(yù)測 主要用途 最早的2-苯乙醇的市場數(shù)據(jù)可以追蹤到1990年1。當(dāng)時，全球每年生產(chǎn)2-苯乙醇的產(chǎn)量估計在70

10、00 t5,54，其用途如下：6000 t用于香水行業(yè)，10 t用于香味調(diào)味應(yīng)用和剩下的990 t用于合成反應(yīng)產(chǎn)物如酯類等1。隨著2-苯乙醇生產(chǎn)工藝的成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展，未來全球的市場需求也會不斷增加。 2-苯乙醇除了主要用做香料，2-苯乙醇的最大用途就是以香料成分添加進(jìn)香水化妝品以及洗滌行業(yè)中，源于其淡雅、細(xì)膩而持久的香型。2-苯乙醇在許多食品中也作為特征香味化合物來滿足其香味要求，尤其在發(fā)酵食品中廣泛存在，如白酒、啤酒、巧克力飲料、咖啡、面包、果汁和醬類27。2-苯乙醇是酒精飲料中重要的高沸點香氣成分，廣泛存在于各種酒精飲料中55,56；比如黃酒、啤酒、白酒。2-苯乙醇是稻米黃酒

11、的特有成分57，是黃酒中香氣物質(zhì)的重要成分，Tao Luo等人利用氣象色譜質(zhì)譜法(GC-MS)對大約十種中國米酒進(jìn)行檢測分析其中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)在所有檢測到的芳香族化合物中，2-苯乙醇的濃度最高，其含量從最低的1.333 mg到最高的16.711 mg不等56。2-苯乙醇不僅存在于黃酒中，在白酒中也廣泛存在，也是白酒風(fēng)味的重要組成部分。 苯乙醇還是一種重要的醫(yī)藥中間體，由2-苯乙醇合成其它重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，例如苯乙醇苷、羥基苯乙醇等是許多藥物的有效成分22,58-60。 此外，2-苯乙醇還廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工行業(yè)來生產(chǎn)其衍生物。雖然當(dāng)期苯乙醇價格高于苯乙烯的價格，隨著石油化石資源的短缺

12、，利用可再生資源合成的苯乙醇合成苯乙烯在材料行業(yè)中具有重要的應(yīng)用前景。 產(chǎn)品的市場預(yù)測目前全球市場上化學(xué)合成的一苯乙醇價格約為3.50$/kg，年需求量超過一萬噸，2011年一苯乙醇的市場約26億元，年增幅4%左右。隨著發(fā)展中國家零食、軟飲料和快餐等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，這些國家對一苯乙醇需求量逐年上升，年增幅8%左右。2 生產(chǎn)工藝設(shè)計2.1 生產(chǎn)方法 原料及中間物料.1 苯 在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體，并具有強(qiáng)烈的芳香氣味。苯可燃，有毒，也是一種致癌物質(zhì)。苯是一種碳?xì)浠衔镆彩亲詈唵蔚姆紵N。它難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身也可作為有機(jī)溶劑。苯是一種石油化工基本原料。苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水

13、平是一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。苯具有的環(huán)系叫苯環(huán)，是最簡單的芳環(huán)。苯分子去掉一個氫以后的結(jié)構(gòu)叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。分子式：C6H6，分子量：78。熔點：5.51，沸點：80.1。在水中的溶解度0.18g/100 ml 水，相對密度（水=1）為0.8786。苯是染料、塑料、合成橡膠、合成樹脂、合成纖維、合成藥物和農(nóng)藥等的重要原料，也是涂料、橡膠、膠水等的溶劑，也可以作為燃料。.2 環(huán)氧乙烷(氧化乙烯、epoxyethane、ethyleneoxide)常溫常壓下為無色易燃?xì)怏w，低溫時是無色易流動液體。香氣：有乙醚氣味，高濃度有刺激臭味，具有有溫和麻醉性。12以下液

14、化，能還原硝酸銀。久貯會起聚合反應(yīng)而生成多種物質(zhì)的混合物。溶于水、乙醇、乙醚。相對密度(d204)0.8694。熔點-111。沸點10.7。折光率(n7D)1.3597。閃點-18。蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限3.678%(體積)。易燃。中等毒，半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口)330mG/kG。經(jīng)試驗表明，對實驗動物有潛在致癌作用。能高度刺激眼和粘膜，高濃度時可引起肺。環(huán)氧乙烷是重要的有機(jī)合成原料之一。用于制造乙二醇、合成洗滌劑、乳化劑、非離子型表面活性劑、抗凍劑、增塑劑、潤滑劑、殺蟲劑以及用作倉庫熏蒸劑。.3 氫氧化鈉（燒堿、火堿、苛性鈉）純的無水氫氧化鈉為白色不透明的固體，質(zhì)脆易溶于水并

15、放出大量的熱，在空氣中易潮解，且吸收CO2，它對許多物質(zhì)都有強(qiáng)烈的腐蝕劑。分子式：NaOH，分子量：40。熔點：318.4，沸點：1390。相對密度（水=1）為2.12。本品不燃燒，易溶于乙醇，甘油，不溶于丙酮。其產(chǎn)品可分為固體燒堿（固堿），液體燒堿（液堿）及片狀燒堿（片堿）。本品的溶液為無色。.4 硫酸純硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，其密度為1.84gcm-3，其物質(zhì)的量濃度為18.4molL-1。98.3%時，熔點：10；沸點：338。硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強(qiáng)酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。濃硫酸溶解時放出大量的熱，因此濃硫酸稀釋時應(yīng)該“酸

16、入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪”。.5 無水氯化鈣無色立方結(jié)晶，一般商品為白色或白色多孔塊狀或粒狀，蜂窩狀，無臭、味微苦。相對 2。15。熔點782C。沸點1600C以上，吸濕性極強(qiáng)。暴露于空氣中極易潮解。易溶于水同時放也大量的熱。其水溶液呈微酸性。溶于醇、丙酮、醋酸。與氨或乙醇作用，分別生成CACL2 8NH3和CACL2 4C2H5OH絡(luò)合物。在常溫下由不溶液結(jié)晶而析出的常為水物，逐漸加熱至30C時則溶解在自身的結(jié)晶水中。繼續(xù)加熱逐漸失水，至200C時變?yōu)槎?，再加熱?60C則變?yōu)榘咨嗫谞畹臒o水氯化鈣。.6氯化鋁氯化鋁(aluminium chloride)，化學(xué)式AlCl3，式量13

17、3.34，無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結(jié)晶性粉末。密度2.44g/cm，熔點190（2.5大氣壓），沸點182.7，在177.8升華，氯化鋁的蒸氣或溶于非極性溶劑中或處于熔融狀態(tài)時，都以共價的二聚分子Al2Cl6形式存在?？扇苡谠S多有機(jī)溶劑。在空氣中極易吸收水分并部分水解放出氯化氫而形成酸霧。易溶于水并強(qiáng)烈水解，水溶液呈酸性。溶于水，并生成六水物AlCl36H2O，密度2.398克/厘米3。也溶于乙醇和乙醚，同時放出大量的熱。100時分解。 有機(jī)反應(yīng)催化劑，強(qiáng)脫水劑，用作有機(jī)合成的催化劑、洗滌劑，并用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、冶金、塑料、潤滑油等行業(yè)。 生產(chǎn)方法目前市場上銷售的目前市場上銷

18、售的一苯乙醇主要采用物理提取法、生物制取法和化學(xué)合成法這三種方法生產(chǎn)，下面分別簡介這三種生產(chǎn)方法。.1 一苯乙醇的物理提取在很多花和植物的精煉油中都含有一苯乙醇,例如茉莉、水仙、百合等,因此可以從其中提取一苯乙醇,但是在大部分花和植物中一苯乙醇的濃度太低,提取費(fèi)用太高,只有玫瑰花中的一苯乙醇含量要高一些5,一般每5t玫瑰鮮花可以萃取出1kg一苯乙醇也有一些種類的玫瑰精油中-苯乙醇含量較高,甚至可以達(dá)到60%以上,例如Rosa Centifolia玫瑰精油中含有63%的一苯乙醇,被稱為“精油之后。然而,每年玫瑰花只開一次,從玫瑰中提取天然一苯乙醇的生產(chǎn)周期長、成本昂貴,無法進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),

19、遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。.2 一苯乙醇的生物制取許多發(fā)酵食品，如面包、葡萄酒、蘋果酒、啤酒、黃酒、干酪、醬油以及烏龍茶等都帶有芬芳的香味，香味物質(zhì)都是由酵母在發(fā)酵過程中自然形成。在發(fā)酵過程中，大多數(shù)酵母菌能產(chǎn)生雜醇油，而一苯乙醇是雜醇油的重要組成部分，也是決定發(fā)酵食品品質(zhì)的一個關(guān)鍵因素，例如，清酒中一苯乙醇濃度為2070 mgL，黃酒中高于100mg/L。酵母細(xì)胞可以從頭開始合成，也可以通過氨基酸分解途徑轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基中的L一苯丙氨酸為一苯乙醇。合成一苯乙醇的兩種主流代謝途徑。1、苯丙酮酸途徑：在一些酵母細(xì)胞中，一苯乙醇可以通過合成芳香族氨基酸的莽草酸途徑從頭合成4。即經(jīng)過莽草酸途徑形成分枝酸后，

20、分枝酸在變位酶作用下，轉(zhuǎn)變成預(yù)苯酸，經(jīng)過脫水、脫羧后形成苯丙酮酸；苯丙酮酸脫羧產(chǎn)生苯乙醛，苯乙醛脫氫便生成一苯乙醇，代謝途徑見如圖l一2。圖1一2 L一苯丙氨酸的代謝途徑 Fig.l一2 L一Phenylalanine(L一Phe)metabolism2、艾氏途徑:在哺乳動物的細(xì)胞中,L一苯丙氨酸分解轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?酪氨酸再經(jīng)過黑酸降解為延胡酸和乙酸乙酸。但是在微生物細(xì)胞中,L一苯丙氨酸的分解代謝途徑并不是唯一,至少存在兩種途徑。其一是肉桂酸途徑,降解過程的第一步是苯丙氨酸脫去氨基產(chǎn)生順式肉桂酸,在諸如抱酵母(SPorobolomyces roseus)的細(xì)胞中和紅酵母(Rhodotorula

21、glutinis)的細(xì)胞中就是如此。對于把氨基酸僅作為氮元素來源的微生物來說,肉桂酸進(jìn)一步降解已經(jīng)沒有意義,而對于利用氨基酸作為碳元素源的微生物,肉桂酸在經(jīng)過原兒茶酸進(jìn)一步降解為3一酮基乙二酸,就會進(jìn)人到TCA循環(huán)中22。在微生物的細(xì)胞中,L一苯丙氨酸分解的另一條途徑是通過氨基酸的轉(zhuǎn)氨作用生成苯丙酮酸,再經(jīng)脫梭形成苯乙醛,苯乙醛經(jīng)氧化脫氫酶作用生成一苯乙醇,代謝途徑見圖1一2,這個途徑首先是由Ehrlich在1907年發(fā)現(xiàn),后來為了紀(jì)念此人在這方面的貢獻(xiàn)便以他的名字命名這條合成一苯乙醇的途徑。L一苯丙氨酸去梭基生成苯乙胺,苯乙胺伴隨著有氧化特征的去氨基作用生成苯乙醛,苯乙醛再經(jīng)過還原作用也可生

22、成B-苯乙醇(圖1一2),然而通常情況下這個反應(yīng)很少發(fā)生23,這是因為在酵母菌的細(xì)胞中, 一苯乙醇的合成是由哪一條途徑來完成,這取決于培養(yǎng)基中氮元素源的種類,只有當(dāng)L一苯丙氨酸作為唯一氮元素源存在時,艾氏途徑才能占優(yōu)勢。如果環(huán)境中有其它更容易利用的氮元素源存在時,即使在較高的L一苯丙氨酸濃度條件下,L.苯丙氨酸仍有一部分通過其它途被代謝,如L一苯丙氨酸就會通過肉桂酸途徑,降解為3一酮基乙二酸進(jìn)入TCA循環(huán)中,并且這個降解途徑不能完全被抑制。所以,在任何條件下L一苯丙氨酸都不可能完全轉(zhuǎn)化為一苯乙醇24。.3 一苯乙醇化學(xué)合成法化學(xué)法合成2-苯乙醇主要有三條路線。第一條是以苯乙烯為原料合成2-苯乙

23、醇。首先是將苯乙烯氧化為環(huán)氧苯乙烷，然后環(huán)氧苯乙烷在鉑等催化劑催化下加氫生成2-苯乙醇8。第二條是以苯為原料的Friedel-Craft反應(yīng)。苯和環(huán)氧乙烷在以氯化鋁為催化劑條件下反應(yīng)，最后反應(yīng)產(chǎn)物水解生成2-苯乙醇。這個反應(yīng)在1925年最先由Schaarschmidt發(fā)現(xiàn)9。這兩條路線圖如圖1所示。第三種方法是回收氧化丙烯的副產(chǎn)物。在低于環(huán)境壓力下，于150250之間時用無機(jī)強(qiáng)酸對氧化丙烯的殘余副產(chǎn)物進(jìn)行脫水，可以產(chǎn)生苯乙烯并回收得到2-苯乙醇1。下面簡單介紹前兩種方法。1、苯一環(huán)氧乙烷法 苯一環(huán)氧乙烷法是利用“Friedel一Crafts”反應(yīng)合成一苯乙醇的,苯和環(huán)氧乙烷在催化劑作用下發(fā)生反

24、應(yīng),然后經(jīng)水解就能得到一苯乙醇30,一般用水AlCl3作催化劑,反應(yīng)過程如圖1一3圖1一3應(yīng)過程示意圖Seheme.1一3hesynthesisrouteof一Phenyletlian2、氧化苯乙烯加氫法 在上世紀(jì)50年代左右,發(fā)現(xiàn)氧化苯乙烯催化加氫反應(yīng)可以得一苯乙醇,即后來的氧化苯乙烯法29一30,反應(yīng)過程如圖1一4 圖1一4應(yīng)過程示意圖 Seheme.1一4hesynthesisrouteof一Phenylethanol 用苯乙烯氧化生產(chǎn)苯基環(huán)氧乙烷，再經(jīng)催化加氫就可以便得到一苯乙醇，這種工藝的關(guān)鍵是催化劑和助劑的選擇。2.2 工作原理 反應(yīng)方程式用環(huán)氧乙烷和苯合成一苯乙醇56-57 ，反

25、應(yīng)分為合成、解反應(yīng),如圖2一1中1和2所示。圖2一1反應(yīng)過程示意圖Seheme.2一1 Thesynthesisrouteof一Phenylethano反應(yīng)控制在69，反應(yīng)特點：不可逆、放熱2.2.2傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)研究.1反應(yīng)的催化劑有機(jī)合成中凡用無水金屬鹵化物作催化劑且形成碳一碳鍵、同時生成HCI的反應(yīng),總稱為“Friedel一Crafts”應(yīng),簡稱為傅一克(F一C)反應(yīng)，此反應(yīng)包含烷基化反應(yīng)和酞基化反應(yīng),反應(yīng)方程式如圖2一2中1和2所示(1和2分別表示烷基化反應(yīng)和酞基化反應(yīng))。圖2一2應(yīng)過程示意圖Scheme.2一2Thealkylation and acylation of ArH用環(huán)氧

26、乙烷和苯合成一苯乙醇的反應(yīng)就是“Friedel-Crafts”反應(yīng)中的烷基化反應(yīng),此反應(yīng)結(jié)束后水解,即得一苯乙醇?！癋riedel一Crafts”反應(yīng)一般用路易斯酸和質(zhì)子酸作催化劑,經(jīng)反復(fù)分析比較,實驗中擬采用無水AICl3, 作為合成一苯乙醇的催化劑。無水AIC13是一種路易斯酸,純品為六方晶系的白色固體,易水解,溶于多種有機(jī)溶劑,微溶于四氯化碳、三氯甲烷,雜質(zhì)存在時為綠色、淺灰色等,具有價廉易得,對環(huán)境污染少的優(yōu)點,是一種常用的工業(yè)催化劑42-44。.2反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理主要是指反應(yīng)物分子與催化劑活性中心或集團(tuán)作用后生成產(chǎn)物分子的真實歷程和步驟，特別是在接近實際操作條件下的催化反應(yīng)的真實步驟

27、，包括其細(xì)節(jié)。工業(yè)催化反應(yīng),特別是涉及有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng),多數(shù)具有復(fù)雜反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和步驟，而并不像常見化學(xué)反應(yīng)總包反應(yīng)式所表示的那樣簡單30、45。對“Friedel一Crafts”反應(yīng)機(jī)理的探索，就是弄清楚這種問題，但是因為它具有很復(fù)雜的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和步驟，至今仍未研究清楚苯與環(huán)氧乙烷在無水AIC13催化下的反應(yīng)機(jī)理。環(huán)氧乙烷與苯發(fā)生“Friedel一Crafts”反應(yīng)的機(jī)理可用圖2一3中的反應(yīng)方程式來表示46。圖2一3反應(yīng)機(jī)理示意圖Seheme.2一3The reaction mechanism of synthesis of一Phenylethanol環(huán)氧乙烷與催化劑無水AIC13反應(yīng)生成一種絡(luò)合物，此絡(luò)合物是一種過渡加成物，性質(zhì)極為活潑,至今未被分離出來，經(jīng)研究表明這個過渡加成物表現(xiàn)形式可能是ClCH2CH2OAlCl2或者I(圖2一3,