單烯合成

工藝路線

加壓裂解劍麻皂素的工藝路線見下圖。

1、開環裂解

高壓反應釜FYX2A(大連第四儀表廠生產)技術數據:

容積2L,設計壓力為11.8MPa,溫度300℃ ,加熱功率為1.5Kw。

操作:將劍麻皂素100g、醋酐150ml、冰醋酸50ml投入高壓釜,並抽真空至- 0.1MPa以下,電加熱至內溫180℃(壓力約0.1MPa),停止加熱,自然升溫至190℃左右(壓力約0.6MPa),保持15～ 20分鐘後將料液壓出。

2、氧化和消除

氧化劑配製:Cr₂O₃：HOAc：NaAc：H₂O= 0.44：0.6：0.17：0.37。

操作:用醋酸740ml稀釋於料液中,快速加入氧化劑,溫度升至108℃左右,減壓濃縮,用8倍量的環己烷提取,洗至中性,減壓濃縮,加適量乙醇,將環己烷濃縮盡,加0.8倍乙醇,充分加熱溶解,冷析,得單烯(IV)。

加壓裂解開環工藝的優越性在於將“氧化”和“消除”反應合併在一起,減少溶劑的提取次數和溶劑的使用量,且將比較成熟的加壓裂解薯芋皂素生產“雙烯”的設備用於加壓裂解劍麻皂素生產單烯,可體現設備的多功能性,以避免眾多的設備占用龐大的生產場地。

開環裂解反應是無水反應。釜內溫度與壓力同水分密切相關,若系統內有水分干擾,加熱到約0.6MPa時,溫度升不到190℃ ,反應不完全。如果繼續加熱使壓力升高,將給操作帶來不安全因素。所以,反應前必須預先對反應釜和劍麻皂素進行乾燥處理。

氧化劑需較快加入,使它能充分反應。此外,由於升溫很快,所以該反應容器需放大至一定量,以防止沖料。用加壓裂解劍麻皂素能得到合格的單烯,但其收率和氧化時的溫度控制、精製方法有待進一步提高和進一步探索。