糠醛,又稱2-呋喃甲醛,其學名為α-呋喃甲醛,是呋喃2位上的氫原子被醛基取代的衍生物。它最初從米糠與稀酸***熱制得,所以叫做糠醛。糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖,再由戊糖脫水環化而成。生產的主要原料為玉米芯等農副產品。合成方法有多種。糠醛是呋喃環系最重要的衍生物,化學性質活潑,可以通過氧化、縮合等反應制取眾多的衍生物,被廣泛應用於合成塑料、醫藥、農藥等工業。
糠醛的主要用途:
糠醛的化學性質活潑,可以通過氧化、縮合等反應制取眾多的衍生物,是壹種重要的有機化工產品,廣泛應用於合成塑料、醫藥、農藥等工業。
1. 糠醛是極好的有機溶劑,用於提煉高級潤滑油和柴油;
2. 糠醛的衍生物有很高的附加值,糠醛是生產糠醇原料,糠醛在催化劑條件下加氫還原成糠醇,而糠醇是呋喃樹脂的主要生產原料;
3. 糠醛是非常重要的有機化工中間體,可制備戊二醇、乙酰丙醇、戊二烯以及酮類和甲基四氫呋喃等,由糠醛制得的1,6-己二胺〔H2N-(CH2)6-NH2〕,為制取尼龍66的原料;由糠醛制得的呋喃經電解還原,還可制成丁二醛,後者為生產藥物阿托品的原料;
4. 許多糠醛的衍生物具有很強的殺菌能力;
5. 糠醛可代替甲醛與苯酚在酸或堿的催化下縮合,制造酚醛樹脂。
糠醛的制備方法:
壹步法
壹步法是戊聚糖水解和戊糖脫水生成糠醛兩步反應,在同壹個水解鍋內壹次完成的。
壹步法因其設備投資少,操作簡單,在糠醛工業中得到了廣泛的應用。經過近幾十年發展,糠醛的生產工藝和技術都有了很大的提高,從最初的單鍋蒸煮,發展到多鍋串聯以及連續生產工藝。
壹步法蒸汽消耗量大,糠醛的收率低,並產生大量的廢渣。目前糠醛生產廠處理廢渣的辦法主要是采用煤渣混燒技術將糠醛廢渣用作產生蒸汽的燃料。
兩步法
兩步法是戊聚糖先在100℃左右水解生成戊糖,之後戊糖再在較高溫度條件下脫水環化生成糠醛。
20世紀40年代初,J.W.Dunning等較早對兩步法制備工藝作了研究,使用了壹套連續設備,以硫酸為催化劑,玉米芯為原料制備糠醛。之後,許多研究人員對此做了大量的工作。第壹步戊聚糖水解生成戊糖反應的條件溫和,工藝已經很成熟,戊糖收率達到95%以上,兩步法工藝研究的重點在於對第二步,即戊糖脫水環化生產糠醛的研究。
兩步法工藝較為復雜,設備投資高,第二步脫水的工藝條件不是十分成熟,在工業生產中未能得到廣泛的實際應用。
生物質法
生物質含有大量半纖維素和纖維素,他們可以經過酸水解生成糠醛或糠醛系列有機產物。利用汽油或柴油在水解過程中動態地直接萃取出部分糠醛及其它溶於油品中的水解產物,間接地增加了燃油的可使用量,達到"生產"生物液體燃油的目的。
此技術仍然處於理論實驗階段,還有很多問題需要解決。如果此技術實際應用後,既可以解決農村生物質利用的問題,又可以改變汽車工業對石油依賴的現狀,具有巨大的社會經濟效益。
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