叔碳酸又稱新酸和三烷基乙酸,是一類帶支鏈的一元飽和羧酸,是工業(yè)脂肪酸中的重要分支。由于化學(xué)結(jié)構(gòu)特殊叔碳酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)也相對(duì)穩(wěn)定得多,如叔碳酸酯類具有優(yōu)異的耐水解性,此外,它還具有較高的耐熱、耐變色等性質(zhì)。由于叔碳酸系列產(chǎn)品具有優(yōu)異的物化性質(zhì),固而叔碳酸系列產(chǎn)品在農(nóng)藥中的用途相當(dāng)廣泛,目前尤其是三甲基乙酸應(yīng)用最為普通。
在農(nóng)藥工業(yè)中,三甲基乙酸與丙酮為原料合成的頻那酮是國內(nèi)十分緊俏的農(nóng)藥中間體,頻那酮可以合成多種新型的殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和殺蟲劑等,如三唑醇、芐氯三唑酮、三唑酮、多效唑、雙苯唑酮、特效唑、烯唑酮、戊唑酮、抑芽唑、縮株唑、辛唑酮等,這些農(nóng)藥產(chǎn)品具有高效、低毒、內(nèi)吸、廣譜、用量少、殘效期長等特點(diǎn)。叔碳酸可用于植物以及棉花和大豆、燕麥、土豆等農(nóng)作物萌發(fā)后期除莠劑;長鏈新酸的鋅皂和錫皂又有生物殺傷性和殺真菌活性,用于木材等防腐劑等。預(yù)計(jì)2006年我國農(nóng)藥行業(yè)消耗的叔碳酸約為1000噸左右。另外,三甲基乙酸鋅可以作為香煙過濾咀成分,可以明顯降低煙霧中的有毒成份;叔碳酸酯類可以作為糧食和食品防腐防霉劑等,預(yù)計(jì)在上述領(lǐng)域中2006年約消耗叔碳酸400噸左右。
目前工業(yè)化生產(chǎn)叔碳酸(C5~C13)主要采用Koch法合成。烯烴、醇、醛類等都可以作為原料,但是由于烯烴在反應(yīng)上比醇、醛更為有利,故實(shí)際生產(chǎn)中大多采取烯烴與一氧化碳反應(yīng)。烯烴在強(qiáng)酸催化劑的作用下被質(zhì)子化,繼而發(fā)生碳骨架的重排,接著同一氧化碳作用,生成酰基鎓離子,在經(jīng)過水解成為叔碳酸,改良的Koch法可以在常溫和低壓下進(jìn)行,產(chǎn)品幾乎100%是叔碳酸,沒有其它的副產(chǎn)物。目前,我國西南化工研究院,撫順石油化工研究院等多家研究機(jī)構(gòu)已基本完成了叔碳酸生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)與研究,已進(jìn)入工業(yè)化實(shí)施階段,其中均為Koch工藝。國內(nèi)農(nóng)藥及中間體生產(chǎn)企業(yè)可考慮采用國內(nèi)技術(shù)建設(shè)一套3000~5000t/a規(guī)模的C5~C13的叔碳酸生產(chǎn)裝置,建設(shè)一套這種規(guī)模的裝置約需投資0.8~1億元人民幣。
目前全球叔碳酸年生產(chǎn)能力約為12~16萬t/a。目前國內(nèi)天津一家精細(xì)化工廠已建成2000t/a生產(chǎn)裝置,預(yù)計(jì)2006年我國對(duì)叔碳酸的市場總需求量為5000噸左右,國內(nèi)市場需求量主要依靠進(jìn)口解決。有條件的農(nóng)藥或農(nóng)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)一套叔碳酸生產(chǎn)裝置將會(huì)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 |