【理学论文】乙酰丙酮盐合成研究发展

 1 前言

　　　在当今社会的工业生产中，乙酰丙酮由于其特殊的结构和性质被越来越多的应用到化工、医药、石油、能源等方面的研究。直至今日，经过众多科学家和化学家的辛勤研究，多种乙酰丙酮金属盐已经被开发出来了。乙酰丙酮盐的金属有机化合物现如今已成为一类重要的有机原料[1]。

　　　依照目前为止国内外的研究近况，液相法和固相法已成为乙酰丙酮盐最主要的合成方法，其中以液相法最为常用。现如今研究乙酰丙酮盐合成的工艺路线和他们的应用逐渐成为当今科技研究的热门课题[2]。其实，在1960年左右，国外专家就乙酰丙酮盐的金属有机化合物的烯烃类单体的反应中做了研究，并处于领先水平。然而我国学者却在乙酰丙酮盐的研究方面落后于国外专家几十年。因此，研究乙酰丙酮盐合成及应用不仅有利于我国的工业生产，更在我国的科技水平在世界前沿内立足有着重要意义[3]。

2乙酰丙酮盐的合成方法

2.1乙酰丙酮的结构与性质

乙酰丙酮,也叫2，4-戊二酮，被广泛用作为医药中间体，在常温下乙酰丙酮是无色或者微黄色的可流动透明液体。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。它的熔点是-23℃，沸点是140.6℃。乙酰丙酮的纯品具有芳香的酯的香味，工业产品微黄色，略臭。许多金属都可以与乙酰丙酮生成盐类有机化合物[4]。

从乙酰丙酮的结构可以看出由于碳负离子的负电荷通过共轭作用分散在两个氧原子上，那个和2个羰基相连的亚甲基的其中一个羟基上的质子很容易就脱除了。由此我们可以判定乙酰丙酮是一元弱酸。

2.2 液相法

液相法是国内目前为止合成乙酰丙酮盐最为常用的合成方法之一。

2.2.1 工业生产乙酰丙酮盐液相法机理分析

由乙酰丙酮的结构可以看出乙酰丙酮是一元弱酸。所谓的工业上常用的液相法利用乙酰丙酮的性质让它氢氧化物发生酸碱中和反应，而氢氧化物沉淀一般是通过碱溶液和可溶性金属盐反应得到的。在乙酰丙酮的几种异构体中，通常情况下，烯醇式异构体和酮式异构体的混合物是乙酰丙酮的主要成分。由于这种特殊性质，上述所提到的反应通常处于动态平衡，反应一段时间后，烯醇式往往会逐渐减少而酮式异构体会烯醇式异构体，整个反应会一直处于这样的动态平衡中。

2.2.2工业生产乙酰丙酮盐液相法工艺过程

工业上生产乙酰丙酮盐的工艺流程非常复杂，不但对原料纯度要求非常高，而且对生产设备和生产人员技术的熟练有很高的要求。

　　　一般情况下，首先要配置一定浓度要求的金属可溶性盐的水溶液，然后将配制好的NaOH溶液加入到上述水溶液中，此时由于两种溶液发生苛化反应而生成金属的氢氧化物的沉淀，氢氧化物是我们生产所需要的，这时就要通过过滤得到氢氧化物。过滤好了之后要将我们得到的氢氧化物与乙酰丙酮进行反应，此时的反应不但对温度有一定要求，而且还要在加热搅拌的条件下才可以反应。等待反应结束后需要将反应产物冷却一段时间以消除温度对反应的影响，冷却好了之后还要进行二次过滤，二次过滤后我们会得到乙酰丙酮的金属盐的沉淀，经过提纯获得产品。

　　　对于反应原料，还可以用金属氧化物来代替而不仅限于金属可溶性盐。对于这个反应的工艺流程我们可以简单的总结为在加热搅拌的条件下，金属氧化物和乙酰丙酮在催化剂的作用下按照一定温度、一定比例反应一定时间后冷却过滤，最后经过提纯我们一样可以获得产品。

2.3 固相法

固相法是一种传统的制粉工艺，虽然有其固有的缺点，如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等，由于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点，迄今仍是常用的方法。

2.3.1 工业生产乙酰丙酮盐固相法机理分析

从乙酰丙酮的结构分析得知乙酰丙酮是一元弱酸，由于一元弱酸的特殊性质，我们不能将乙酰丙酮直接和金属无机盐进行反应。我们首先要将乙酰丙酮在弱酸环境下配置成溶液，然后将配置好的溶液与固体碱类进行反应，得到一类乙酰丙酮金属盐。在这类金属盐中，主要的反应方式不是螯合，因此这类金属盐与一般盐的性质相似。上述所提到的反应类型是典型的酸碱中和反应，经过了这一步的反应，乙酰丙酮会丢失一个氢键，然后再与具有正电性的金属盐离子反应得到了我们所需要的乙酰丙酮盐，而且这种方法得到的乙酰丙酮盐性质较为稳定。

2.3.2 工业生产乙酰丙酮盐固相法工艺流程

固相法工艺流程与液相法相比较为简单的多，首先我们需要按比例混合固体碱还有乙酰丙酮，将得到的混合物置于研钵里面并充分研磨一段时间。研磨好了之后就可以将已经制得的金属盐加入到研磨物种，再次研磨将得到的产物呈稀糊状，然而这种状态时不能进行固相反应的，因此我们还好继续将它研磨呈粉末状，这时方可进行固相反应。反应后所剩下的没有反应的物体和水混合后过滤，将产物进行提纯后就得到了我们所要合成的乙酰丙酮盐。

3 乙酰丙酮盐的应用

由于乙酰丙酮盐具有特殊的结构和性质，在现代工业生产中被越来越多的应用在医药、化工、能源、环境等方面。一般的生产中乙酰丙酮盐不仅是一类性能良好的催化剂，而且还可以作为稳定剂、促进剂等。除此之外，乙酰丙酮盐还被广泛应用于治理现代经济发展所带来的环境污染问题。对我国的目前的环保具有重要的意义。