己二酸的合成工藝研究進展分析

摘 要：己二酸作為重要二元羧酸，已經被廣泛應用于化學、醫藥等眾多領域。加強己二酸研究，提升己二酸合成質量與效率已經成為己二酸生產的客觀需求與必然趨勢。基于此，本文從己二酸基本性質出發，就己二酸合成工藝研究進展進行了簡要分析，明確己二酸合成工藝呈多樣化發展態勢，并逐漸趨向綠色化發展。

關鍵詞：己二酸;合成工藝;生物氧化合成法

0 引言

基于己二酸使用量、需求量的不斷增加，如何利用行之有效的己二酸合成工藝，提升己二酸生產質量與效率，推動己二酸生產市場化、工業化發展成為己二酸制造企業以及相關工作人員思考的重點問題。對此，有必要加強己二酸合成工藝研究，對當前己二酸合成工藝情況與發展趨勢具有明確認識，便于合成工藝不斷創新，實現己二酸供給需求的有效滿足。

1 己二酸基本性質分析

己二酸（Adipic acid）又被稱之為“肥酸”，是一種能夠和二元胺、二元醇等發生反應，生成高分子聚合物的有機二元酸。其分子式為“C6H10O4”，分子量為“146.14”，屬單斜晶體，通常呈白色結晶體或者是結晶性粉末狀[1]。己二酸的水溶解性較強，一般在25℃下溶解度達到2.3g（100mL）-1，隨著溫度的不斷升高，溶解度提升，最高可達到160g（100mL）-1。除溶解于水外，己二酸也可溶解于醚、醇、丙酮、環己烷等中。由于己二酸具備羧基，故可發生成鹽反應、酰胺化反應以及酯化反應。其應用價值顯著，如合成纖維、制備潤滑油添加劑、作為食品添加劑、制備聚氨酯、制備、己二酰胺等。隨著己二酸應用范圍的不斷擴大，其使用量、需求量日漸增多。在此背景下，加大己二酸合成工藝研究力度，推動其工業化、市場化發展進程，勢在必行。

2 己二酸合成工藝研究進展分析

基于己二酸理論與實踐研究的不斷深入，己二酸合成工藝呈現出多樣化發展態勢。與此同時，己二酸合成工藝在己二酸理論研究與科學技術驅動下，為更好適應節能環保大環境，取向綠色化發展。

2.1 己二酸合成工藝之傳統工藝

在己二酸生產過程中，苯酚法是應用最早的己二酸合成工藝，由美國杜邦公司于上世紀三十年代提出。即以苯酚為原料，在Ni-Al2O3的催化作用下，讓苯酚與氫有機結合，生成環乙醇。并在此基礎上，對環乙醇進行脫氫處理，得到環己酮，通過空氣氧化實現己二酸的有效獲得。該方法優勢在于：技術成熟度高，獲得的己二酸品質好且不會對材料產生腐蝕性損傷。但由于苯酚多來源于煤焦油，獲得苯酚所需花費的費用相對較高。因此，該己二酸合成工藝適用于苯酚獲取容易，原材料豐富地區。目前，該方法已經被其他己二酸合成工藝所取代，或有部分國家的少數工廠利用該方法進行己二酸的生產。

在苯酚法之后，環己烷空氣氧化法逐漸應用于己二酸工業生產中。即以石油苯或者是焦油苯為原材料，在催化劑作用下生成環己烷。與此同時，利用空氣氧化進行環己醇與環己酮混合物（通常被稱之為“KA油”）的合成。并在此基礎上，以硝酸（質量分數一般在50%～60%之間）為氧化劑，以銅、釩等為催化劑，使KA油在一定條件作用下轉化為己二酸。該方法的優勢在于：技術成熟度相對較高，水資源利用率高;該方法的缺點在于：操作流程相對復雜、己二酸生產成本高、對生產設備存在腐蝕威脅、易產生氮氧化物（包括一氧化氮、二氧化氮等）污染空氣，破壞環境[2]。

2.2 己二酸合成工藝之新興工藝

為保證己二酸合成質量，降低己二酸生產成本，改善環己烷空氣氧化法存在的環境污染問題。眾多學者、科研人員、己二酸成產企業加大了己二酸合成工藝研究力度，對傳統己二酸合成工藝進行改進與創新。二十世紀八十年代，環己醇合成己二酸的方法得以產生，相對環己烷空氣氧化法而言，在己二酸回生產質量、己二酸合成催化劑回收、生產安全、苯損耗等方面存在一定優勢。但在實踐工作中，由于環己醇合成法需要以硝酸為氧化劑進行己二酸生產，對此在環境保護、生產控制等方面并未達到理想效果。故人們試圖利用雙氧水、空氣、臭氧等作氧化劑，進行己二酸合成工藝研究。在此基礎上，環己環己烯烯直接氧化法得以產生，包括環己環過氧化氫氧化合成己二酸工藝、環己烯臭氧氧化合成己二酸工藝等。

針對己二酸合成中，苯原料、丁二烯原料獲取難度大、來源局限性強等特征。研究人員將研究視角轉化為“生物合成”，即利用微生物轉化功能，獲取環己醇、環己烷、環己烯等物質，并在此基礎上進行己二酸生產。例如，以葡萄糖為原材料，在酶的催化作用下得到2-氧代己二酸、2-羥基己二酸等，最終合成己二酸。相對其他己二酸合成工藝而言，生物法對環境的影響更小，屬己二酸綠色合成工藝。但技術成熟度不高且產品純度有待提升。

3 結論

總而言之，科學技術是推動一切事物創新發展的主動力，在己二酸生產中也不例外。基于近些年己二酸合成工藝理論與實踐研究的不斷深入，己二酸合成工藝呈現出多樣化發展態勢，并在節能環保大環境下，取向綠色化發展。因此，有必要了解己二酸合成工藝研究進展，促進先進合成工藝的應用推廣，為己二酸工業化、市場化發展提供良好技術支撐。

參考文獻：

[1]郭歌，王大陸，張志巖，等.己二酸綠色合成技術研究進展[J].河南化工，2019，36（09）：3-6.

[2]張志強.苯為原料制備己二酸工藝及機理研究[J].化工管理，2017（23）：27.

作者簡介：

丁葳（1990- ），男，漢族，江蘇省淮安市人，大學本科學歷，助理工程師。