手機掃碼訪問本站
微信咨詢
異戊烯醇，即 3-甲基-2-丁烯-1-醇（3-methyl-2-butene-1-01），相對分子量 86.13，密度 0.848g/cm 3 ，沸點 140℃，閃點 43℃，為無色透明液體。異戊烯醇主要用于合成高效低毒農(nóng)藥擬除蟲菊酯殺蟲劑的中間體賁亭酸甲酯，以及其下游產(chǎn)品二氯菊酸酯、DV 菊酰氯（二氯菊酰氯）等。隨著異戊烯醇合成工藝的不斷研究與成熟，以及應(yīng)用開發(fā)的不斷深入，其在農(nóng)藥中的應(yīng)用范圍將不斷擴大，市場需求量也將大幅上升。
C 5 烯烴是石油烴高溫裂解制取乙烯過程中的副產(chǎn)品，我國乙烯工業(yè)的高速發(fā)展使得 C 5烯烴日益成為不可忽視的重要資源。2010 年 C 5資源的利用量已達到 237 萬噸。積極開拓異戊二烯等 C 5 烯烴中單組份的應(yīng)用領(lǐng)域，是實現(xiàn) C 5餾分高值化利用的有效途徑，提高 C 5 資源的利用率具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。異戊烯醇是制備擬除蟲菊酯類農(nóng)藥重要中間體賁亭酸甲酯的原料，用基礎(chǔ)化工原料 C 5 來合成異戊烯醇，為 C 5 資源的高效利用找到了新的途徑。擬除蟲菊酯的快速發(fā)展，為純度高、價格低的烯醇產(chǎn)品提供了更大的市場需求。
根據(jù)反應(yīng)原料的不同，異戊烯醇的合成工藝路線可分為以下三類：普林斯法（Prins）、異戊二烯法、甲基丁烯醇異構(gòu)法。目前的 3 種合成路線各有長短，異戊二烯法比較適合我國的國情，但該工藝須在貴金屬存在的情況下進行催化加氫，工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高于以上 2 種方法。擬除蟲菊酯是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一種新型仿生殺蟲劑，現(xiàn)已形成了繼有機氯、有機磷、氨基甲酸酯類殺蟲劑之后又一個殺蟲劑序列，是殺蟲劑歷史上的第三個里程碑。
由于殺蟲譜廣、高效低毒、低殘留、生物降解性能好，對哺乳類動物毒性小等特點而被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生害蟲和農(nóng)業(yè)害蟲防治領(lǐng)域，占衛(wèi)生殺蟲劑有效成分使用量的 70%，占國際農(nóng)藥市場 19%的份額，占殺蟲劑市場的 35%。異戊烯醇是合成擬除蟲菊酯的重要前軀體賁亭酸甲酯的原料，通常采用異戊烯醇與原乙酸三甲酯在酸性催化劑存在下，進行縮合 Claisen 重排，生成賁亭酸甲酯，以異戊二烯為原料的合成方法，其原料價廉易得，副產(chǎn)物少，是主要的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
擬除蟲菊酯的快速發(fā)展，對純度高、價格低的烯醇產(chǎn)品提出了更大需求。 根據(jù)反應(yīng)原料的差異， 3- 甲基 -2- 丁烯 -1- 醇的合成路線主要可分為以下 3 類：
（ 1 ）普林斯（ Prins ）法：將異丁烯和聚甲醛在磷酸氫二鈉的存在下反應(yīng)生成烯醇（ 3- 甲基 -3- 丁烯 -1- 醇）和異戊烯醇（ 3- 甲基 -2- 丁烯 -1- 醇）的混合物， 再在鈀∕碳下將烯醇轉(zhuǎn)位成異戊烯醇。
（ 2 ）異戊二烯法 ：以異戊二烯為原料與氯化氫反應(yīng)生成氯代異戊烯，其中的 1- 氯 -3 甲基 -3- 丁烯經(jīng)轉(zhuǎn)位為 1- 氯 -3- 甲基 -2- 丁烯，再和醋酸鈉生成相應(yīng)的醋酸酯，然后水解得到異戊烯醇。
（ 3 ）甲基丁烯醇異構(gòu)法：堿性條件下，丙酮與乙炔進行炔化反應(yīng)，生成乙炔基異丙醇，然后以 Pd ∕ C 催化劑進行加氫得到甲基丁烯醇，再異構(gòu)化制得異戊烯醇（ 2- 甲基 -3- 丁烯 -2- 醇）。
3—甲基—3—丁稀—1—醇(3-methyl-2-butene-l-ol)，又被稱為異戊烯醇，是一種液體，該種液體具有無色而又透明的特征，它的沸點是 140°C，閃點是 43°C，密度0.848 g/cm3。這種液體在工業(yè)生產(chǎn)中主要被加工成為農(nóng)藥，用該液體加工成的農(nóng)藥具有含毒量比較低，同時使用后不會留下太多的殘留，不會給環(huán)境帶來太大的消極影響。
隨著對異戊烯醇合成工藝的進一步研究，不斷地拓展了這種液體應(yīng)用范圍，由于廣泛的應(yīng)用范圍，對其需求量得不斷增加，使其已經(jīng)開始供不應(yīng)求。另外，該液體還能被加工成香料。因此，為了滿足不斷增長的需求，不斷地對該液體的合成工藝條件進行優(yōu)化，使其能夠進行規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)已經(jīng)是大勢所趨。
當前，異戊烯醇的合成工藝包括以下幾個方面：
第一，以甲醛與異丁烯作為原料通過Prins 反應(yīng)，經(jīng)過異構(gòu)與縮合兩個步驟的合成工藝，這反應(yīng)需要在超高壓與超高溫的條件之下方能發(fā)生，是能耗和安全方面的不友好的工藝；
第二，異戊二烯羧酯酯化法，是以羧酸酯化與異戊二烯再水解的制得，這個工藝反應(yīng)相對比較平和，然而生成大量的“三廢”，是一個對環(huán)境污染的不友好工藝；
第三，異戊烯醛加氫法，這種方法往往局限于原料的來源，所以很難進行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；
第四，以丙酮乙炔為原料經(jīng)加氫、炔化以及異構(gòu)的合成工藝，這種工藝的反應(yīng)條件往往比較溫和，操作也比較簡便，是當前合成異戊烯醇的主要方法，然而因為合成的步驟非常復(fù)雜，所以造成生產(chǎn)異戊烯醇的成本比較大;
第五，以異戊二烯為原料直接水合工藝，這種工藝有 2 個產(chǎn)物，即 2－甲基－3－丁烯－2－醇與異戊烯醇，其中 2－甲基－3－丁烯－2－醇能夠經(jīng)過異構(gòu)變成異戊烯醇。本論文對以上方法進行了總結(jié)，如表 2.1 所示。
異戊烯醇在一定條件下可以合成菊酯類中間體賁亭酸甲醋、梓檬酵等具有較高潛力市場的化工產(chǎn)品，這也是異戊烯醇未來的目標市場：
擬除蟲菊酯，是繼有機氯、氨基甲酸酷以及有機磷類農(nóng)藥之后，出現(xiàn)的第四種農(nóng)藥類型。擬除蟲菊酯，是在 20 世紀后期在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等諸多領(lǐng)域中得到廣泛使用，并迅速占領(lǐng)殺蟲劑的國際市場，大約占據(jù)國際市場的三成。用于合成中間體賁亭酸甲酯一種十分重要的原料就是異戊烯醇，這種重要原料是隸屬于仿生殺蟲劑的，并且代表了農(nóng)藥殺蟲劑領(lǐng)域中的重要成果。它的優(yōu)點是殺蟲范圍大、環(huán)境污染小、對哺乳動物的毒性不大以及生物降解速度非常快，正是由于其諸多優(yōu)點，因此在農(nóng)業(yè)害蟲防治以及衛(wèi)生害蟲防治等諸多領(lǐng)域中得到非常廣泛的使用，占據(jù)了市場衛(wèi)生類殺蟲劑有效成分使用量的 50%，在國際農(nóng)業(yè)市場份額中的比例接近 20%。原乙酸三甲酷和異戊烯醇在酸性的催化劑的催化作用之下進行加工合成，經(jīng)過 Claisen 的重排，最終生成一種物質(zhì)，即賁亭酸甲酷。
（2）合成梓檬酵
梓檬酸，在食品以及香料工業(yè)領(lǐng)域中得到十分廣泛的使用。梓檬酸，是合成維生素A,E 的一種重要原料，也是類胡蘿卜素的中間體。異戊烯醇，被應(yīng)用在合成梓樣酸(Cio Hie O)的反應(yīng)，在弱酸的體系下，異戊烯醇與 3-甲基-2-丁稀酸被催化，通過加熱，反應(yīng)溫度達到 125-150 °C。不飽和酯反應(yīng)生成梓檬嘆的過程涉及到了 Cgpe 童辨和Claisen 重排反應(yīng)，工藝路線
（3）其他潛在的目標市場
異戊烯醇，可以被應(yīng)用在合成硫代香葉醇齒代。硫代香葉醇，此工藝共包含縮合，硫化和水解四步反應(yīng)。它們可以被廣泛使用多種日常用品的一種添加劑，在含量比較少的時候，其散發(fā)著一股清香，類似硫化物的微弱的香味。也可以作為洗潔精、香阜、空氣清新劑、香水等一種香料添加劑。
在最近幾十年里，擬除蟲菊酯作為一種新型的仿生殺蟲劑在市場中發(fā)展十分迅速，是在有機氯、有機磷、氨基甲酸酯類等殺蟲劑之后的第四大殺蟲劑產(chǎn)品，被視為殺蟲劑歷程中的第三個里程碑。除蟲菊酯在市場上深受歡迎且能迅速占領(lǐng)市場的原因在于：它具有殺蟲面廣、低毒高效、毒素殘留物低、對生物降解的性能較好以及其毒性危害哺乳動物較小等獨特性。這一殺蟲劑在衛(wèi)生消毒、殺蟲除害、農(nóng)業(yè)等方面運用較為普遍，在衛(wèi)生殺蟲劑的有效使用量方面高達到 70%，在國際農(nóng)藥市場中占據(jù) 20%左右的市場份額，在殺蟲劑市場中占據(jù)了 36%的份額，異戊烯醇是由擬除蟲菊酯的重要前軀體賁亭酸甲酯原材料組合而成，一般使用的是異戊烯醇與原乙酸三甲酯兩種在酸性催化劑作用下，進行縮合 Claisen 再一次排除，產(chǎn)生的賁亭酸甲酯。采用異戊二烯作為原料進行合成，因該原料容易在市場上購買并且價格廉，其中副產(chǎn)物較少，這種合成方法是目前最主要的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
參考文獻
[1]余慧群,何志鵬,周海,廖艷芳,莫友彬,李衛(wèi)國.異戊烯醇的合成研究進展[J].化工技術(shù)與開發(fā),2011,40(11):37-39.
[2]劉穎輝. 某公司異戊烯醇項目投資效益評價[D].吉林大學(xué),2014.