一种以环己酮为原料合成十二碳二元酸的方法
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摘 要：环己酮是一种重要的有机化合物，本文主要讨论使用环己酮路线制备十二碳二元酸的方法，讨论了甲醇，溶剂，硫酸亚铁催化剂等因素对反应过程的影响，确定了最佳的反应条件，对工业化生产有较大的参考价值。
关键词：环己酮;制备;十二碳二元酸
Abstract：The preparation of dodecarboxydic acid by cyclohexanone route was discussed. The effects of methanol， solvent and ferrous sulfate catalyst on the reaction process were discussed. The optimum reaction conditions were determined， which has great reference value for industrial production.
Key words：cyclohexanone;preparation;dodecarboxydic acid
1 前言
十二碳二元酸是一種重要的工业原料，目前能够运用于制作十二碳二元酸的原材料和方法较多，但是在具体工业使用过程中，我们还是应当要从成本和合成效果两个方面进行考虑，而通过环己酮来合成十二碳二元酸，不仅在技术方法上有一定的理论条件，同时在成本方面也有一定的优势，本文主要围绕如何以环己酮为原料合成十二碳二元酸进行论述。
2 环己酮和十二碳二元酸介绍
环己酮是一种有机化合物，为羰基碳原子包括在六元环内的饱和环酮。无色透明液体，带有泥土气息，含有痕迹量的酚时，则带有薄荷味。不纯物为浅黄色，随着存放时间生成杂质而显色，呈水白色到灰黄色，具有强烈的刺鼻臭味。与空气混合爆炸极与开链饱和酮相同。环己酮致癌证据不足，在工业上主要用作有机合成原料和溶剂，例如它可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等。
十二碳二元酸又名十二双酸，月桂二酸，是一种用途极为广泛的精细化工原料，是制造高级香料、高级尼龙工程塑料、高温电解质、高级润滑油，高档热熔胶，高级油漆和涂料，耐寒性增塑剂，医药和农药的重要原料。但是它在自然界中并不存在，工业上的合成方法一般超采用高温、高压、催化剂，例如，以丁二烯为原料法，其工艺复杂，条件苛刻，步骤多收率低，成本高，除此之外，现在还应用生物技术，在常温常压下发酵石油中的正十二烷，生产出十二碳二元酸，但在这过程中任然存在设备投资大，同系物较多，蛋白质残留较重，后处理难度大等不足，路线长，成本高，缺乏市场竞争力。
除上述方法外，还可以采用环己酮为原料通过氧化而制得十二碳二元酸，这种方法具备路线短，工艺简单，产品纯度较高的特点，有很大的潜在价值。
3 实验部分
3.1 原料及规格
环己酮，99%以上，工业品;甲醇，99%以上，工业品;硫酸亚铁，98%以上，工业品;硫酸，98%，化学纯;双氧水，35%，工业品;相转移催化剂。
3.2 实验过程
在1L四颈瓶中加入50mL环己酮和500mL甲醇，搅拌降温至-8℃～0℃，缓慢滴加50mL双氧水，大约10分钟滴加完成，滴加时保证温度不要超过0℃，将过氧化氢液保存，备用。
取2L圆底烧瓶，加入稀释至1mol/L的硫酸500mL，硫酸亚铁250g，相转移催化剂0.2g，搅拌降温至-5℃，开始滴加过氧化氢液，约15分钟滴完，滴加时保证温度不要超过0℃，而后在-5℃-0℃之间反应75分钟，反应时搅拌转速不应低于600r/min，反应完成后抽滤，得到白色松软固体，用水洗至pH值为5，放入烘箱，80℃烘干两小时，得到十二碳二元酸粗品。
对十二碳二元酸粗品进行研磨，使用25%乙醇进行洗涤，而后抽滤，得到白色晶体;之后将其投入50%乙醇中，升温至45℃，重结晶得十二碳二元酸38.22g，收率为34.42%，熔点126.7℃～127.8℃。
4 结果与讨论
4.1 甲醇用量对反应的影响
在反应中大量使用了甲醇溶液，一是需要甲醇充当反应溶剂，二是过氧化反应中产物浓度过高有爆炸的危险，需要大量的溶剂稀释保证反应安全，保证反应的平稳正常运行。但是从成本和回收上考虑，甲醇的用量是越少越好综合考虑后，甲醇的最适合用量是：
环己酮：甲醇=1：22（m%）
4.2 传质效果对反应的影响
在反应中需要保证搅拌的效果正常，防止出现反应体系传质效果不佳的情况，这样会对实验的收率造成很大影响，所以为了保证实验的效果，搅拌转速不应低于每分钟600转。
5 结论
本文讨论了环己酮氧化制备十二碳二元酸的过程，说明了环己酮氧化制备十二碳二元酸在工艺上是可行的，该工艺路线短，收率高，有较大的市场价值。本文通过具体实验提供了一些技术参考，可以形成一些有价值的借鉴，但是在实际运用过程中，相关技术人员应当要对制作过程中的原材料配比、反应时间等做好精确把握，确保使合成效果达到最优化。
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作者简介：
张群（1992- ），男，籍贯：河北省沧州市，学历本科，职称初级工程师，研究方向：尼龙相关。
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