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邁圖Momentive進(jìn)口叔碳酸縮水甘油酯，Cardura E10P/E-10P
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瀚森HEXION進(jìn)口新癸酸，VERSATIC 10 ACID新癸酸
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新癸酸的生產(chǎn)和應(yīng)用
叔碳酸-新癸酸在60年代初期就由美國(guó)的EXXON公司及荷蘭的Shell公司進(jìn)行生產(chǎn)，主要工業(yè)產(chǎn)品是C5酸（新戊酸）和C10酸（新癸酸），其它碳數(shù)目為C6，C7和C9的產(chǎn)品也有少量生產(chǎn)。
新癸酸主要應(yīng)用在聚合物、藥物、農(nóng)藥、化妝品和金屬加工液等領(lǐng)域。其衍生物如叔碳酸酰氯、酯類(lèi)過(guò)氧物、金屬鹽類(lèi)、叔碳酸乙烯基酯類(lèi)及縮水甘 油酯，在工業(yè)上也有很多應(yīng)用。
1. 叔碳酸的性質(zhì)
1.1 物理性質(zhì)
新戊酸（C5）在室溫下為固體，具有刺激性氣味，其是單一異構(gòu)體，具有高度的對(duì)稱(chēng)性，因此熔點(diǎn)相當(dāng)高。新癸酸（C10）在室溫下為液體，通常是同分異構(gòu)體的混合物。
1.2 化學(xué)性質(zhì)
新癸酸可以進(jìn)行典型的羧酸反應(yīng)。與直鏈酸相比，其反應(yīng)速度較慢，這是因?yàn)轸然車(chē)臻g位阻的緣故。然而，由于α-碳的空間位阻，使其衍生物通常更耐水解和氧化。
1.2.1 生成酰氯化物
例如新戊酸可以與氯化亞砜、光氣、五氯化磷反應(yīng)得到新戊酸酰氯。其經(jīng)常被用作合成農(nóng)藥、藥物、酯類(lèi)和其它精細(xì)化學(xué)品的起始物，這是因?yàn)轷｛u化物的反應(yīng)活性通常比酸的活性更大。同樣，由新癸酸也可制備酰氯化物。
1.2.2 酯化作用
新戊酸的酯類(lèi)可以從酰氯化物制備，也可直接與醇作用制備。前者如新戊酸酰氯化物和叔丁基過(guò)氧化氫反應(yīng)得到新戊酸過(guò)氧化叔丁基酯。后者直接酯化作用使用酸性催化劑，如硫酸或甲基磺酸。新戊酸乙烯基酯由新戊酸和乙炔制備，采用新戊酸鋅作催化劑。它也可由新戊酸和醋酸乙烯酯制備，采用羰基銠催化劑。
新酸類(lèi)的反應(yīng)活性通常較它的相對(duì)應(yīng)的直鏈酸要低，如新戊酸的反應(yīng)能力比正戊酸約慢15倍，由于空間位阻效應(yīng)而使其酯化作用的速率更慢。然而，新酸酯類(lèi)一旦生成，就比相應(yīng)的直鏈酸酯更耐水解。例如在堿性條件下，新戊酸乙酯的水解速率要比戊酸乙酯慢20倍左右，在酸性條件下水解速率的差異因子為160。
1.2.3 還原作用
新戊酸在催化劑如鐵、錫或氧化鋯、鐵-鉻等存在下，可還原為2,2-甲基丙醛在鋨和錸、銅-鋅或鎳、金屬氧化物或硼氫化鈉等催化劑存在下，可還原為2,2-二甲基丙醇（新戊醇）采用CuO-ZnO催化劑可使其還原為鏈烷烴。新癸酸類(lèi)似于新戊酸可還原為醇或鏈烷烴。
1.2.4 其它反應(yīng)
新戊酸和醋酸酐反應(yīng)可得到新戊酸酐。在催化劑存在下，新戊酸與丙酮反應(yīng)可以得到3,3-二甲基2-丁酮，通常稱(chēng)之為頻哪酮。此外，像所有羧酸一樣，新戊酸和新癸酸能夠制備金屬鹽類(lèi)。然而在工業(yè)應(yīng)用中，新癸酸制備的金屬鹽類(lèi)要比新戊酸的重要得多。
2. 生產(chǎn)方法
目前叔碳酸制備采用各種Koch反應(yīng)，叔碳羧酸的制備分二個(gè)步驟，在第一步中，烯烴、一氧化碳和強(qiáng)酸性催化劑反應(yīng)得到絡(luò)合物產(chǎn)物。在第二步反應(yīng)中，該絡(luò)合物水解得到叔碳酸。同時(shí)使催化劑再生。反應(yīng)溫度與所用催化劑有關(guān)，可以從-20℃到80℃，壓力可以高達(dá)10MPa，由于烯烴反應(yīng)活性較高，通常叔碳酸生產(chǎn)以烯烴為原料。
3. 叔碳酸及其衍生物的應(yīng)用
3.1 聚合物和樹(shù)脂
叔碳酸的過(guò)氧化酯類(lèi)廣泛用于聚合物中作為共聚作用的自由基引發(fā)劑，例如，新戊酸過(guò)氧化叔丁基酯和新戊酸的其它過(guò)氧化酯類(lèi)，可以用作氯乙烯和乙烯共聚合作用的自由基引發(fā)劑。新癸酸的過(guò)氧化酯類(lèi)，例如新癸酸過(guò)氧化特丁基酯和新癸酸過(guò)氧化α枯基酯，也可以在氯丁烯與其它單體如丙烯或丙烯酸酯的共聚合作用中作為自由基引發(fā)劑。
新戊酸乙烯基酯可用于制備膠粘劑和粘合劑，及富集氧的氣體滲透膜。
新癸酸的金屬鹽可以作為制備聚合物的催化劑，例如鉍、鈣、鋇、鋯的新癸酸鹽可作為聚尿烷彈性體的催化劑。新癸酸正在增長(zhǎng)的用途之一是用于制備子午線(xiàn)輪胎的粘附促進(jìn)劑。鈷或鎳的新癸酸鹽，與其它組分一起，在制造輪胎時(shí)用來(lái)促進(jìn)橡膠粘附或粘結(jié)到鋼索上。這樣可以得到高的粘結(jié)強(qiáng)度、良好的耐熱性和改良對(duì)水分的抵抗力。
3.2 涂料
叔碳酸的衍生物在涂料中的應(yīng)用非常廣泛，它可以大大改善涂料的光澤、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、膜硬度及柔韌性和隔熱性。
新癸酸的金屬鹽如銀、鈷、鋯、鉛、銅、錳和鋅等金屬鹽，廣泛用于涂料和墨水，作為催干劑。新癸酸與乙炔在催化劑如新癸酸鋅存在下，可以得到HEXION公司產(chǎn)品E10P及新癸酸乙烯酯。
新癸酸乙烯酯主要用于涂料，也可用于建筑、膠粘劑、化妝品和氣體領(lǐng)域。新癸酸乙烯酯具有良好的耐水性、耐紫外線(xiàn)、耐熱和耐堿性能。新癸酸縮水甘油酯是由新癸酸與表氯醇在堿性條件下反應(yīng)，再純化而得到。它具有輕微的氣味，其主要也用于涂料中，例如它用作生產(chǎn)各種醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的中間體，還可用作環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)稀釋劑。
3.3 藥物
新戊酸及其衍生物廣泛地使用于藥物的制備，在氨芐青霉素、羥氨芐青霉素、頭孢唑啉類(lèi)抗菌素生產(chǎn)中均使用了特戊酸。2-苯胺基煙酸的特戊酰氧甲基酯保留了止痛和消炎作用，而沒(méi)有游離酸致潰瘍的作用。同樣，特戊酰氧甲基水楊酸酯，是由水楊酸鈉和特戊酸氯甲基酯制備的，具有阿斯匹林所有的有利性質(zhì)，而對(duì)胃沒(méi)有刺激作用。
新戊酰氯化物已經(jīng)使用于制備用于處理免疫不足引起的艾滋病藥物。
3.4 農(nóng)藥
新戊酸最大的用途之一是制備農(nóng)藥。新戊酸或其衍生物被用于制備許多工業(yè)上的除草劑，例如惡草酮、嗪草酮等。已經(jīng)制備了新戊酸酯除草劑以增加耐水解的能力，可以制成水懸浮液。用作為殺螨劑的有機(jī)錫化合物也要使用新戊酸。
3.5 燃料和潤(rùn)滑劑
稀土金屬的新癸酸鹽作為柴油機(jī)燃料的添加劑，可以減少顆粒和膠質(zhì)的沉淀。新癸酸也用于制備燃料和潤(rùn)滑劑的清潔添加劑，以減少內(nèi)燃機(jī)中的機(jī)械沉積物。
新戊酸酯類(lèi)如特戊酸己酯用于合成酯潤(rùn)滑劑中作為抗氧劑。特戊酸酐可用于汽油中作為抗爆添加劑。
3.6 其它應(yīng)用
新戊酸的酯類(lèi)所具有的水果氣味可用作工業(yè)香料。新癸酸及其酯類(lèi)在化妝品中被用作為軟化劑，乳化劑和增溶劑。新癸酸的鋅或銅鹽被用作為木材的防腐劑。由聚胺和新癸酸制備的聚酰胺被用作為洗滌循環(huán)抗靜電劑。此外，在電子、電子設(shè)備、金屬加工及金屬萃取方面新癸酸也得到應(yīng)用。
4．健康和安全因素
老鼠和兔子毒性試驗(yàn)表明新戊酸和新癸酸具有低的毒性。新酸主要的危害是對(duì)眼睛的刺激作用。 眼睛接觸后，如不迅速洗滌除去，眼睛體受到刺激并可能傷害眼睛細(xì)胞組織。眼睛與新酸接觸后，應(yīng)該用大量水沖洗。新酸對(duì)皮膚也有刺激作用，接觸后應(yīng)該用水沖洗，若用肥皂洗更好。新酸是可燃物，若著火則應(yīng)該用泡沫、干粉或水噴射器滅火。
陶鵬、萬(wàn)姚雄生 西南化工研究設(shè)計(jì)院
2005年第11期 《精細(xì)化工原料及中間體》
邁圖Momentive進(jìn)口叔碳酸縮水甘油酯，Cardura E10P/E-10P
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