苯酚用途与合成方法

昌盛化工
2021-09-18

苯酚是煤焦油的主要成分之一,1834年Runge从煤焦油中发现了苯酚,1841年Laurent首次制得结晶苯酚。苯酚为苯环上的一个氢原子被羟基取代的产物。酚以游离的形式或以衍生物的形式(更多是以衍生物的形式)存在于自然界。纯品为白色或无色易潮解的结晶。在空气中或遇不洁物质逐渐变成微红色结晶。有特殊气味、有毒、有强腐蚀性。相对分子质量94.11。相对密度1.0576。熔点43℃。沸点181.7℃、120.7℃(13.3×104Pa)、90.2℃(3.33×103Pa)、70.9℃(1.33×103Pa)、33.6℃(1.33×102Pa)。凝固点40.85℃。闪点85℃。折射率1.5418(41℃)。蒸气压70.7Pa(25℃)。溶于水,与乙醇、乙醚、乙酸、氯仿、丙酮、苯和二硫化碳互溶。Chemicalbook与水组成共沸混合物,此时本品含量为9.2%,共沸点99.6℃。酚的反应性主要是羟基和芳环的反应。羟基的氢容易离解为氢离子,故表现为酸性,与氢氧化钠反应,生成酚钠;但苯酚的酸性低于羧酸和碳酸,故酚钠在碳酸水溶液中又游离出苯酚;苯酚很容易被氧化,生成苯醌(粉红色),进一步氧化,生成棕色聚合物;与金属锌作用,可被还原为苯;在镍催化剂作用下,加氢可还原为环己醇;羟基也可生成醚或酯;苯酚芳环上的反应,主要表现为亲电取代反应,如卤化、硝化、磺化、烷基化、酰基化、羧化以及与重氮盐的偶联反应,这些亲电反应主要发生羟基的邻、对位上;芳环对酮、醛的羰基有较高的反应能力,例如与丙酮反应,生成双酚A;在酸、碱的催化作用下,苯酚与甲醛可生成酚醛聚合物。苯酚是我国GB2760—1996规定暂时允许使用的食用香料。

苯酚


苯酚是一种重要的有机化工原料,主要用于制造酚醛树脂、双酚A、农药杀菌剂水杨酸、除草剂2,4-D、炸药苦味酸等。另外本品也是制造尼龙、环氧树脂、涂料、油漆、香料、合成洗涤剂及增塑剂等的原料。苯酚简称酚,俗称石炭酸,为弱酸,具有酸的通性。苯酚的酸性极弱,碳酸还弱,不能使酸碱指示剂褪色。苯酚的分子中含有羟基(OH),羟基直接和苯环相连接的化合物都叫做酚。常见的酚还有:邻甲苯酚,间甲苯酚、对甲苯酚、间二苯酚、对二苯酚。苯酚的化学性质较活泼,在空气中或遇不洁物质逐渐变成微红色结晶。有特殊气味、有毒、有强腐蚀性。在湿空气中能自行吸收空气中的水分而逐渐液Chemicalbook化。微溶于水,能溶于苯和碱性溶液中,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油等有机溶剂中。苯酚有弱酸性,与碱作用生成盐,遇三氯化铁溶液显蓝色。煤焦油曾是苯酚的主要来源,可用氢氧化钠溶液从中提取。随着工业发展,天然产品已供不应求,到20世纪30年代,合成苯酚的产量已超过天然产品。工业生产最早用磺化法,将苯磺酸钠盐与氢氧化钠共熔,生成酚的钠盐,再用酸处理即得。此法操作麻烦,但对设备要求不严,产率较高。近年来工业上主要用氯苯水解法和异丙苯氧化法。后者所得副产物丙酮也是重要工业原料,因此此法经济价值更大,但对设备和技术要求较严。下图是异丙苯法制备苯酚的工艺流程:

苯酚存在于煤焦油中,故煤焦油是苯酚的工业来源之一,但远不能满足要求,大部分苯酚通过合成得到,苯酚酚的合成有多种方法,主要采用异丙苯法。

1.异丙苯法Chemicalbook:此法是将丙烯与苯在三氯化铝催化下生成异丙苯,它氧化生成过氧化氢异丙苯,再用阳离子交换树脂分解得到苯酚和丙酮。每生产1吨苯酚可副产0.62吨丙酮。


2.磺化法:以苯为原料,用硫酸进行磺化生成苯磺酸,用亚硫酸钠中和,再用苛性钠碱溶,经酸化和减压蒸馏等步骤得到苯酚。


3.氢苯水解法:氢苯在高温、高压下与苛性钠水解生成酚钠,再中和得苯酚。国内主要苯酚生产厂家:北京燕山石化公司,上海高桥化工总厂,锦西化工厂,吉林石化,太原化工厂,蓝星哈尔滨石化厂,江西萍乡化工厂。现在,约一半的苯酚用于制造酚醛树脂,其Chemicalbook次是用于制造双酚A。在硫酸存在下,将丙酮缩合,可大体定量地制得双酚A,用作制环氧或聚碳酸酯树脂的原料。一部分苯酚用于与二异丁烯或三聚丙烯、四聚丙烯等长链烯烃加成,制成异辛基苯酚、异壬基苯酚或异十二烷基苯酚,用作非离子表面活性剂的原料。


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