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冰醋酸的研究簡(jiǎn)史

乙酸發(fā)酵細(xì)菌(醋酸桿菌)能在世界的每個(gè)角落發(fā)現(xiàn),每個(gè)民族在釀酒的時(shí)候,不可避免的會(huì)發(fā)現(xiàn)醋——它是這些酒精飲料暴露于空氣后的自然產(chǎn)物。如中國(guó)就有杜康的兒子黑塔因釀酒時(shí)間過長(zhǎng)得到醋的說法。

古羅馬的人們將發(fā)酸的酒放在鉛制容器中煮沸,能得到一種高甜度的糖漿,叫做“sapa”�!皊apa”富含一種有甜味的鉛糖,即乙酸鉛。公元8世紀(jì)時(shí),波斯煉金術(shù)士賈比爾,用蒸餾法濃縮了醋中的乙酸。

文藝復(fù)興時(shí)期,人們通過金屬醋酸鹽的干餾制備冰醋酸。16世紀(jì)德國(guó)煉金術(shù)士安德烈亞斯·利巴菲烏斯就把由這種方法產(chǎn)生的冰醋酸和由醋中提取的酸進(jìn)行了比較。因?yàn)樗拇嬖�,�?dǎo)致了醋酸的性質(zhì)發(fā)生很大改變,以至于在幾個(gè)世紀(jì)里,化學(xué)家們都認(rèn)為這是兩個(gè)截然不同的物質(zhì)。直到法國(guó)化學(xué)家阿迪(Pierre Adet)證明了這兩種物質(zhì)的主要成分是相同的。

1847年,德國(guó)科學(xué)家阿道夫·威廉·赫爾曼·科爾貝第一次通過無機(jī)原料合成了乙酸。反應(yīng)歷程如下:首先是二硫化碳經(jīng)過氯化轉(zhuǎn)化為四氯化碳,接著是四氯化碳的高溫分解后水解并氯化,從而產(chǎn)生三氯乙酸,最后一步通過電解還原產(chǎn)生乙酸。

1910年時(shí),大部分的冰醋酸提取自干餾木材得到的煤焦油。其工藝首先是將煤焦油通過氫氧化鈣處理,然后將形成的乙酸鈣用硫酸酸化,得到其中的乙酸。

1911年,在德國(guó)建成了世界上第一套乙醛氧化合成乙酸的工業(yè)裝置,隨后研發(fā)了低碳烷烴氧化生產(chǎn)乙酸的方法。

1925年,英國(guó)塞拉尼斯公司就開發(fā)出第一個(gè)甲基羰基化制乙酸的試點(diǎn)裝置。然而,由于缺少能耐高壓(200atm或更高)和耐腐蝕的容器,此方法的應(yīng)用一直受到限制。

1963年,德國(guó)巴斯夫化學(xué)公司用鈷作催化劑,開發(fā)出第一個(gè)適合工業(yè)生產(chǎn)乙酸的工藝。

1968年,銠催化劑的大大降低了反應(yīng)難度。采用銠的羰基化合物和碘化物組成的催化劑體系,使甲醇和一氧化碳在水-乙酸的介質(zhì)中在175℃和低于3兆帕的壓力條件下反應(yīng),即可得到乙酸產(chǎn)品。因?yàn)榇呋瘎┑幕钚院瓦x擇性都比較高,所以反應(yīng)的副產(chǎn)物很少。甲醇低壓羰基化法制乙酸,具有原料價(jià)廉,操作條件緩和,乙酸產(chǎn)率高,產(chǎn)品質(zhì)量好和工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),但反應(yīng)介質(zhì)有嚴(yán)重的腐蝕性,需要使用耐腐蝕的特殊材質(zhì)。

1970年,美國(guó)孟山都公司建造了采用此工藝的裝置,因此銠催化甲基羰基化制乙酸逐漸成為支配性的孟山都法。

90年代后期,英國(guó)石油成功的將Cativa催化法商業(yè)化,此方法采用銥催化劑,使用([Ir(CO)₂I₂]),它比孟山都法更加綠色也有更高的效率。


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