苯乙酸的合成及市場(chǎng)現(xiàn)狀

1、.1 苯乙酸的合成及市場(chǎng)現(xiàn)狀苯乙酸的合成及市場(chǎng)現(xiàn)狀 .2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 n第一部分第一部分 苯乙酸的簡(jiǎn)介苯乙酸的簡(jiǎn)介 n第二部分第二部分 苯乙酸的合成工藝及特點(diǎn)苯乙酸的合成工藝及特點(diǎn) n第三部分第三部分 我國(guó)苯乙酸生產(chǎn)現(xiàn)狀我國(guó)苯乙酸生產(chǎn)現(xiàn)狀 .3 苯乙酸的簡(jiǎn)介苯乙酸的簡(jiǎn)介 中文別名：中文別名： 苯醋酸，苯基醋酸，芐基甲酸苯醋酸，苯基醋酸，芐基甲酸 英文名稱：英文名稱： phenylacetic acid ,a-toluic acid CAS號(hào)：號(hào)： 103-82-2 分子式：分子式： C8H8O2 分子量：分子量： 136.15 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式： 骨架式：骨架式： 苯乙酸的圖片苯乙酸的圖片

2、 .4 物理性質(zhì)物理性質(zhì) n外觀與性狀：白色粉末，有特殊氣味。外觀與性狀：白色粉末，有特殊氣味。 n熔點(diǎn)熔點(diǎn)()：76.5 n相對(duì)密度（水相對(duì)密度（水=1）：）：1.09(77) n沸點(diǎn)沸點(diǎn)()：265.5 n溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氨水溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氨水 .5 用途用途 苯乙酸是重要的苯乙酸是重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等等 精細(xì)化學(xué)品精細(xì)化學(xué)品中間體中間體。在醫(yī)藥方面。在醫(yī)藥方面,苯乙酸除苯乙酸除 用于生產(chǎn)青霉素用于生產(chǎn)青霉素,是青霉素發(fā)酵的前體物質(zhì)是青霉素發(fā)酵的前體物質(zhì) 外外,還用于制備鎮(zhèn)靜和抗癲癇藥還用于制備鎮(zhèn)靜和抗癲癇藥(苯巴比妥苯巴比妥 和撲

3、米酮和撲米酮) 、抗抑郁藥、抗抑郁藥(阿米替林阿米替林) 、心血管、心血管 類藥類藥(乳酸心可定、地巴唑、氯可律乳酸心可定、地巴唑、氯可律) 、抗、抗 膽堿藥膽堿藥(阿托品、解痙靈阿托品、解痙靈) 、抗風(fēng)濕藥及食、抗風(fēng)濕藥及食 欲抑制劑。工業(yè)方面欲抑制劑。工業(yè)方面,苯乙酸用于制備高性苯乙酸用于制備高性 能工程塑料固化劑、熒光增白劑、燃料、能工程塑料固化劑、熒光增白劑、燃料、 液晶材料、合成液晶材料、合成2烷基丙醛的催化劑、氧烷基丙醛的催化劑、氧 化氫穩(wěn)定劑、感光材料顯色劑、聚酯催化化氫穩(wěn)定劑、感光材料顯色劑、聚酯催化 劑的改性以及聚酯的快速結(jié)晶等。劑的改性以及聚酯的快速結(jié)晶等。 .6 苯乙酸的

4、合成工藝及特點(diǎn)苯乙酸的合成工藝及特點(diǎn) 苯乙酸的生產(chǎn)方法多達(dá)苯乙酸的生產(chǎn)方法多達(dá)幾十種幾十種， 有些方法因?yàn)橹饕媳旧肀缺揭矣行┓椒ㄒ驗(yàn)橹饕媳旧肀缺揭?酸高或接近，顯然沒有太大實(shí)際意酸高或接近，顯然沒有太大實(shí)際意 義的，如苯乙酮法、苯甲醇法、苯義的，如苯乙酮法、苯甲醇法、苯 乙酸乙酯水解法、苯甲醛法、三氯乙酸乙酯水解法、苯甲醛法、三氯 乙苯水解法等。目前工業(yè)上采用的乙苯水解法等。目前工業(yè)上采用的 或有工業(yè)價(jià)值的生產(chǎn)工藝主要有：或有工業(yè)價(jià)值的生產(chǎn)工藝主要有： 氰芐水解法、苯乙酰胺水解法、電氰芐水解法、苯乙酰胺水解法、電 化學(xué)法、羰基化法化學(xué)法、羰基化法等等 .7 1.1氰芐水解法氰芐水解法

5、氰芐水解法又叫氰芐水解法又叫氰化鈉法氰化鈉法，是苯乙酸的傳統(tǒng)，是苯乙酸的傳統(tǒng) 生產(chǎn)方法。在常溫常壓下，氰化鈉和氯芐生成生產(chǎn)方法。在常溫常壓下，氰化鈉和氯芐生成 苯乙腈，再經(jīng)酸性水解或堿性水解得到苯乙酸。苯乙腈，再經(jīng)酸性水解或堿性水解得到苯乙酸。 +NaCN +NaCl +H2SO4 (70%)+H2O +NH4HSO4 CH2ClCH2CN CH2CN 130，2h CH2COOH .8 氰芐水解法雖有反應(yīng)條件溫和，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，氰芐水解法雖有反應(yīng)條件溫和，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)， 但也存在較多缺點(diǎn)：但也存在較多缺點(diǎn)： 氯芐和氰化鈉反應(yīng)合成氰芐一步反應(yīng)氯芐和氰化鈉反應(yīng)合成氰芐一步反應(yīng)收率不高

6、收率不高（一般（一般 80%85%）；）； 氰化鈉和苯乙腈均是氰化鈉和苯乙腈均是劇毒物劇毒物，對(duì)操作人員和環(huán)境的危害很，對(duì)操作人員和環(huán)境的危害很 大；大； 苯乙酸中存在劇毒的苯乙酸中存在劇毒的游離氰根游離氰根，不宜用作醫(yī)藥、香料的原，不宜用作醫(yī)藥、香料的原 料；料； 廢水污染嚴(yán)重，處理費(fèi)用高，廢水污染嚴(yán)重，處理費(fèi)用高，生產(chǎn)成本高生產(chǎn)成本高。 目前，國(guó)內(nèi)外苯乙酸的生產(chǎn)還目前，國(guó)內(nèi)外苯乙酸的生產(chǎn)還大多采用該法大多采用該法，但在國(guó)，但在國(guó) 外，其生產(chǎn)規(guī)模大，自動(dòng)化控制技術(shù)好，產(chǎn)品質(zhì)量較高，外，其生產(chǎn)規(guī)模大，自動(dòng)化控制技術(shù)好，產(chǎn)品質(zhì)量較高， 且隨著新工藝的投產(chǎn)，該法正處于淘汰過(guò)程中；在國(guó)內(nèi)，且隨著新工

7、藝的投產(chǎn)，該法正處于淘汰過(guò)程中；在國(guó)內(nèi)， 苯乙酸生產(chǎn)廠家規(guī)模較小，布點(diǎn)多，產(chǎn)品質(zhì)量較差，隨著苯乙酸生產(chǎn)廠家規(guī)模較小，布點(diǎn)多，產(chǎn)品質(zhì)量較差，隨著 新工藝的研究與開發(fā)，該法也應(yīng)被新的生產(chǎn)方法代替。新工藝的研究與開發(fā)，該法也應(yīng)被新的生產(chǎn)方法代替。 .9 1.2 苯乙酰胺水解法苯乙酰胺水解法 以苯乙烯為原料，經(jīng)與氨水、硫磺反應(yīng)生以苯乙烯為原料，經(jīng)與氨水、硫磺反應(yīng)生 成苯乙酰胺，苯乙酰胺再經(jīng)水解生成苯乙酸。成苯乙酰胺，苯乙酰胺再經(jīng)水解生成苯乙酸。 +NH3+2S+H2O + +H2S +H2SO4+H2O +NH4HSO4 165，6.5MPa HCCH2 CHCONH2 CHSHCH3 CHCONH2

8、 CH2COOH .10 該法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作條件易于控制，該法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作條件易于控制， 原料和中間產(chǎn)物毒性小，利于安全操作，原料原料和中間產(chǎn)物毒性小，利于安全操作，原料 易得，但苯乙烯與氨水、硫磺反應(yīng)副產(chǎn)易得，但苯乙烯與氨水、硫磺反應(yīng)副產(chǎn)2-苯乙苯乙 硫醇，其殊奇臭，污染環(huán)境，反應(yīng)需加壓進(jìn)行，硫醇，其殊奇臭，污染環(huán)境，反應(yīng)需加壓進(jìn)行， 限制了該反應(yīng)的應(yīng)用。限制了該反應(yīng)的應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)有國(guó)內(nèi)有少數(shù)廠家少數(shù)廠家采用苯乙酰胺水解法生產(chǎn)采用苯乙酰胺水解法生產(chǎn) 苯乙酸。此外，還可以以苯乙酮或廢聚苯乙烯苯乙酸。此外，還可以以苯乙酮或廢聚苯乙烯 為原料得到苯乙酰胺。苯乙酰胺再經(jīng)水解得苯為原料得到苯

9、乙酰胺。苯乙酰胺再經(jīng)水解得苯 乙酸。乙酸。 .11 1.3 電化學(xué)法電化學(xué)法 氯芐氯芐CO2電解法，以電解法，以Mg作陽(yáng)極，電極材料和電解作陽(yáng)極，電極材料和電解 液很液很 貴，耗電量也很大。近年來(lái)，采用廉價(jià)的鋁棒作貴，耗電量也很大。近年來(lái)，采用廉價(jià)的鋁棒作 陽(yáng)極，石墨作陰極，加入溶劑陽(yáng)極，石墨作陰極，加入溶劑DMF、四丁基溴化銨和氯、四丁基溴化銨和氯 芐配成電解液，通電至法拉第電量，而后取出電解完成芐配成電解液，通電至法拉第電量，而后取出電解完成 液，經(jīng)萃取及濃縮等工序得到苯乙酸產(chǎn)品，品質(zhì)優(yōu)良，液，經(jīng)萃取及濃縮等工序得到苯乙酸產(chǎn)品，品質(zhì)優(yōu)良， 總收率可達(dá)總收率可達(dá)78%。 陽(yáng)極：陽(yáng)極：Mg M

10、g2+2e 陰極：陰極： +CO2+2e +X 總反應(yīng)：總反應(yīng)：Mg+ +CO2 +Mg2+ +X CH2Cl CO2 CH2Cl CO2 .12 電化學(xué)法雖有較多優(yōu)點(diǎn)，但存在的缺電化學(xué)法雖有較多優(yōu)點(diǎn)，但存在的缺 點(diǎn)也不少：它所采用的溶劑、支持電解質(zhì)、點(diǎn)也不少：它所采用的溶劑、支持電解質(zhì)、 金屬鎂、鋁等，價(jià)格都比較金屬鎂、鋁等，價(jià)格都比較昂貴昂貴；而且還；而且還 存在著電激活的電極與溶劑的存在著電激活的電極與溶劑的副反應(yīng)副反應(yīng)，造，造 成電極的額外消耗和溶劑的降解；有時(shí)也成電極的額外消耗和溶劑的降解；有時(shí)也 會(huì)因陰極鈍化而造成會(huì)因陰極鈍化而造成電能浪費(fèi)電能浪費(fèi)；溶劑、支；溶劑、支 持電解質(zhì)及副

11、產(chǎn)物與產(chǎn)物的分離及持電解質(zhì)及副產(chǎn)物與產(chǎn)物的分離及回收都回收都 不方便不方便。但對(duì)一些精細(xì)的、高價(jià)值的化工。但對(duì)一些精細(xì)的、高價(jià)值的化工 產(chǎn)品，電化學(xué)法是一種行之有效的方法。產(chǎn)品，電化學(xué)法是一種行之有效的方法。 目前國(guó)內(nèi)天津化工研究設(shè)計(jì)院在深入研究目前國(guó)內(nèi)天津化工研究設(shè)計(jì)院在深入研究 該工藝，相信在不久的將來(lái)會(huì)去取得成功，該工藝，相信在不久的將來(lái)會(huì)去取得成功， 屆時(shí)該工藝將會(huì)成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)生屆時(shí)該工藝將會(huì)成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)生 產(chǎn)苯乙酸的方法。產(chǎn)苯乙酸的方法。 .13 1.4 羰基化法羰基化法 羰基化法合成苯乙酸是以羰基化法合成苯乙酸是以芐鹵或芐醇和芐鹵或芐醇和 CO為原料，在催化條件下進(jìn)

12、行的，其反應(yīng)方為原料，在催化條件下進(jìn)行的，其反應(yīng)方 程式為：程式為： +CO+H2O + HX 催催化化劑劑 CH2X CH2COOH .14 與其他方法相比，羰基化法合成苯乙酸原料來(lái)源與其他方法相比，羰基化法合成苯乙酸原料來(lái)源 方便、便宜；反應(yīng)條件相對(duì)溫和，生產(chǎn)效率高，方便、便宜；反應(yīng)條件相對(duì)溫和，生產(chǎn)效率高， 規(guī)模可大可??；生產(chǎn)過(guò)程中副反應(yīng)少，產(chǎn)品純度規(guī)?？纱罂尚?；生產(chǎn)過(guò)程中副反應(yīng)少，產(chǎn)品純度 易于控制；對(duì)環(huán)境污染大大減輕，甚至可以做到易于控制；對(duì)環(huán)境污染大大減輕，甚至可以做到 基本上基本上無(wú)無(wú)“三廢三廢 ”。 自自20世紀(jì)六、七十年代以來(lái)，過(guò)渡金屬催化的羰世紀(jì)六、七十年代以來(lái)，過(guò)渡金屬催

13、化的羰 基化法合成苯乙酸和苯乙酸酯新方法引起了人們基化法合成苯乙酸和苯乙酸酯新方法引起了人們 的極大興趣，研究開始十分活躍，目前仍是學(xué)者的極大興趣，研究開始十分活躍，目前仍是學(xué)者 們致力研究的課題。們致力研究的課題。 .15 綜合以上諸多苯乙酸生產(chǎn)方法，綜合以上諸多苯乙酸生產(chǎn)方法，氯芐羰基化法氯芐羰基化法 （同一套裝置還可生產(chǎn)苯丙酮酸）、氯芐（同一套裝置還可生產(chǎn)苯丙酮酸）、氯芐CO、電、電 解法前景最被看好，適宜大規(guī)模生產(chǎn)（千噸級(jí)解法前景最被看好，適宜大規(guī)模生產(chǎn)（千噸級(jí)/年）年）， 但存在成本高、催化劑制備較難、產(chǎn)率較低以及沒有但存在成本高、催化劑制備較難、產(chǎn)率較低以及沒有 很好的回收和再利用

14、催化劑的方法等缺點(diǎn)，苯很好的回收和再利用催化劑的方法等缺點(diǎn)，苯甲醛甲醛 羰基化法難度太大，芐基鈉法競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，苯乙腈水羰基化法難度太大，芐基鈉法競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，苯乙腈水 解法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，但存在環(huán)境污染和原料毒解法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，但存在環(huán)境污染和原料毒 性大的缺點(diǎn)。其中苯乙腈法中以酸水解法成本最低，性大的缺點(diǎn)。其中苯乙腈法中以酸水解法成本最低， 經(jīng)精餾精制的苯乙酸純度高，可滿足醫(yī)藥工業(yè)要求。經(jīng)精餾精制的苯乙酸純度高，可滿足醫(yī)藥工業(yè)要求。 其他方法不容樂觀。其他方法不容樂觀。 .16 我國(guó)苯乙酸生產(chǎn)現(xiàn)狀我國(guó)苯乙酸生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國(guó)有苯乙酸生產(chǎn)廠家近我國(guó)有苯乙酸生產(chǎn)廠家近30家家，總年生產(chǎn)能力，

15、總年生產(chǎn)能力4萬(wàn)噸萬(wàn)噸， 多數(shù)企業(yè)規(guī)模小，由于技術(shù)落后，我國(guó)多數(shù)企業(yè)規(guī)模小，由于技術(shù)落后，我國(guó)80%以上企業(yè)采用苯以上企業(yè)采用苯 乙腈水解法，成本高，乙腈水解法，成本高，“三廢三廢”污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量差，由污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量差，由 于產(chǎn)品易存在有毒氰化物影響下游使用，因此許多企業(yè)處于于產(chǎn)品易存在有毒氰化物影響下游使用，因此許多企業(yè)處于 半停產(chǎn)半停產(chǎn)狀態(tài)。狀態(tài)。 表表 我國(guó)生產(chǎn)苯乙酸廠家能力及生產(chǎn)工藝我國(guó)生產(chǎn)苯乙酸廠家能力及生產(chǎn)工藝 .17 多年來(lái)苯乙酸在我國(guó)一直是較緊缺的產(chǎn)品，多年來(lái)苯乙酸在我國(guó)一直是較緊缺的產(chǎn)品， 在國(guó)際市場(chǎng)上價(jià)格也很高，再加上我國(guó)生產(chǎn)能在國(guó)際市場(chǎng)上價(jià)格也很高，再加上我國(guó)生產(chǎn)能 力不足，需大量進(jìn)口，國(guó)內(nèi)苯乙酸價(jià)格一直在力不足，需大量進(jìn)口，國(guó)內(nèi)苯乙酸價(jià)格一直在 22000元元/噸以上，近年來(lái)隨著青霉素需求增大，噸以上，近年來(lái)隨著青霉素需求增大， 國(guó)內(nèi)地方不重視環(huán)保，廠家紛紛上馬或擴(kuò)建落國(guó)內(nèi)地方不重視環(huán)保，廠家紛紛上馬或擴(kuò)建落 后的苯乙腈水解法裝置，目前，國(guó)內(nèi)苯乙酸價(jià)后的苯乙腈水解法裝置，目