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異戊烯醇，即 3-甲基-2-丁烯-1-醇（3-methyl-2-butene-1-01），相對(duì)分子量 86.13，密度 0.848g/cm 3 ，沸點(diǎn) 140℃，閃點(diǎn) 43℃，為無色透明液體。異戊烯醇主要用于合成高效低毒農(nóng)藥擬除蟲菊酯殺蟲劑的中間體賁亭酸甲酯，以及其下游產(chǎn)品二氯菊酸酯、DV 菊酰氯（二氯菊酰氯）等。隨著異戊烯醇合成工藝的不斷研究與成熟，以及應(yīng)用開發(fā)的不斷深入，其在農(nóng)藥中的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)需求量也將大幅上升。
C 5 烯烴是石油烴高溫裂解制取乙烯過程中的副產(chǎn)品，我國(guó)乙烯工業(yè)的高速發(fā)展使得 C 5烯烴日益成為不可忽視的重要資源。2010 年 C 5資源的利用量已達(dá)到 237 萬噸。積極開拓異戊二烯等 C 5 烯烴中單組份的應(yīng)用領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn) C 5餾分高值化利用的有效途徑，提高 C 5 資源的利用率具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。異戊烯醇是制備擬除蟲菊酯類農(nóng)藥重要中間體賁亭酸甲酯的原料，用基礎(chǔ)化工原料 C 5 來合成異戊烯醇，為 C 5 資源的高效利用找到了新的途徑。擬除蟲菊酯的快速發(fā)展，為純度高、價(jià)格低的烯醇產(chǎn)品提供了更大的市場(chǎng)需求。
根據(jù)反應(yīng)原料的不同，異戊烯醇的合成工藝路線可分為以下三類：普林斯法（Prins）、異戊二烯法、甲基丁烯醇異構(gòu)法。目前的 3 種合成路線各有長(zhǎng)短，異戊二烯法比較適合我國(guó)的國(guó)情，但該工藝須在貴金屬存在的情況下進(jìn)行催化加氫，工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高于以上 2 種方法。擬除蟲菊酯是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一種新型仿生殺蟲劑，現(xiàn)已形成了繼有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯類殺蟲劑之后又一個(gè)殺蟲劑序列，是殺蟲劑歷史上的第三個(gè)里程碑。
由于殺蟲譜廣、高效低毒、低殘留、生物降解性能好，對(duì)哺乳類動(dòng)物毒性小等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生害蟲和農(nóng)業(yè)害蟲防治領(lǐng)域，占衛(wèi)生殺蟲劑有效成分使用量的 70%，占國(guó)際農(nóng)藥市場(chǎng) 19%的份額，占?xì)⑾x劑市場(chǎng)的 35%。異戊烯醇是合成擬除蟲菊酯的重要前軀體賁亭酸甲酯的原料，通常采用異戊烯醇與原乙酸三甲酯在酸性催化劑存在下，進(jìn)行縮合 Claisen 重排，生成賁亭酸甲酯，以異戊二烯為原料的合成方法，其原料價(jià)廉易得，副產(chǎn)物少，是主要的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
擬除蟲菊酯的快速發(fā)展，對(duì)純度高、價(jià)格低的烯醇產(chǎn)品提出了更大需求。 根據(jù)反應(yīng)原料的差異， 3- 甲基 -2- 丁烯 -1- 醇的合成路線主要可分為以下 3 類：
（ 1 ）普林斯（ Prins ）法：將異丁烯和聚甲醛在磷酸氫二鈉的存在下反應(yīng)生成烯醇（ 3- 甲基 -3- 丁烯 -1- 醇）和異戊烯醇（ 3- 甲基 -2- 丁烯 -1- 醇）的混合物， 再在鈀∕碳下將烯醇轉(zhuǎn)位成異戊烯醇。
（ 2 ）異戊二烯法 ：以異戊二烯為原料與氯化氫反應(yīng)生成氯代異戊烯，其中的 1- 氯 -3 甲基 -3- 丁烯經(jīng)轉(zhuǎn)位為 1- 氯 -3- 甲基 -2- 丁烯，再和醋酸鈉生成相應(yīng)的醋酸酯，然后水解得到異戊烯醇。
（ 3 ）甲基丁烯醇異構(gòu)法：堿性條件下，丙酮與乙炔進(jìn)行炔化反應(yīng)，生成乙炔基異丙醇，然后以 Pd ∕ C 催化劑進(jìn)行加氫得到甲基丁烯醇，再異構(gòu)化制得異戊烯醇（ 2- 甲基 -3- 丁烯 -2- 醇）。
3—甲基—3—丁稀—1—醇(3-methyl-2-butene-l-ol)，又被稱為異戊烯醇，是一種液體，該種液體具有無色而又透明的特征，它的沸點(diǎn)是 140°C，閃點(diǎn)是 43°C，密度0.848 g/cm3。這種液體在工業(yè)生產(chǎn)中主要被加工成為農(nóng)藥，用該液體加工成的農(nóng)藥具有含毒量比較低，同時(shí)使用后不會(huì)留下太多的殘留，不會(huì)給環(huán)境帶來太大的消極影響。
隨著對(duì)異戊烯醇合成工藝的進(jìn)一步研究，不斷地拓展了這種液體應(yīng)用范圍，由于廣泛的應(yīng)用范圍，對(duì)其需求量得不斷增加，使其已經(jīng)開始供不應(yīng)求。另外，該液體還能被加工成香料。因此，為了滿足不斷增長(zhǎng)的需求，不斷地對(duì)該液體的合成工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠進(jìn)行規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。
當(dāng)前，異戊烯醇的合成工藝包括以下幾個(gè)方面：
第一，以甲醛與異丁烯作為原料通過Prins 反應(yīng)，經(jīng)過異構(gòu)與縮合兩個(gè)步驟的合成工藝，這反應(yīng)需要在超高壓與超高溫的條件之下方能發(fā)生，是能耗和安全方面的不友好的工藝；
第二，異戊二烯羧酯酯化法，是以羧酸酯化與異戊二烯再水解的制得，這個(gè)工藝反應(yīng)相對(duì)比較平和，然而生成大量的“三廢”，是一個(gè)對(duì)環(huán)境污染的不友好工藝；
第三，異戊烯醛加氫法，這種方法往往局限于原料的來源，所以很難進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；
第四，以丙酮乙炔為原料經(jīng)加氫、炔化以及異構(gòu)的合成工藝，這種工藝的反應(yīng)條件往往比較溫和，操作也比較簡(jiǎn)便，是當(dāng)前合成異戊烯醇的主要方法，然而因?yàn)楹铣傻牟襟E非常復(fù)雜，所以造成生產(chǎn)異戊烯醇的成本比較大;
第五，以異戊二烯為原料直接水合工藝，這種工藝有 2 個(gè)產(chǎn)物，即 2－甲基－3－丁烯－2－醇與異戊烯醇，其中 2－甲基－3－丁烯－2－醇能夠經(jīng)過異構(gòu)變成異戊烯醇。本論文對(duì)以上方法進(jìn)行了總結(jié)，如表 2.1 所示。
異戊烯醇在一定條件下可以合成菊酯類中間體賁亭酸甲醋、梓檬酵等具有較高潛力市場(chǎng)的化工產(chǎn)品，這也是異戊烯醇未來的目標(biāo)市場(chǎng)：
擬除蟲菊酯，是繼有機(jī)氯、氨基甲酸酷以及有機(jī)磷類農(nóng)藥之后，出現(xiàn)的第四種農(nóng)藥類型。擬除蟲菊酯，是在 20 世紀(jì)后期在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等諸多領(lǐng)域中得到廣泛使用，并迅速占領(lǐng)殺蟲劑的國(guó)際市場(chǎng)，大約占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)的三成。用于合成中間體賁亭酸甲酯一種十分重要的原料就是異戊烯醇，這種重要原料是隸屬于仿生殺蟲劑的，并且代表了農(nóng)藥殺蟲劑領(lǐng)域中的重要成果。它的優(yōu)點(diǎn)是殺蟲范圍大、環(huán)境污染小、對(duì)哺乳動(dòng)物的毒性不大以及生物降解速度非常快，正是由于其諸多優(yōu)點(diǎn)，因此在農(nóng)業(yè)害蟲防治以及衛(wèi)生害蟲防治等諸多領(lǐng)域中得到非常廣泛的使用，占據(jù)了市場(chǎng)衛(wèi)生類殺蟲劑有效成分使用量的 50%，在國(guó)際農(nóng)業(yè)市場(chǎng)份額中的比例接近 20%。原乙酸三甲酷和異戊烯醇在酸性的催化劑的催化作用之下進(jìn)行加工合成，經(jīng)過 Claisen 的重排，最終生成一種物質(zhì)，即賁亭酸甲酷。
（2）合成梓檬酵
梓檬酸，在食品以及香料工業(yè)領(lǐng)域中得到十分廣泛的使用。梓檬酸，是合成維生素A,E 的一種重要原料，也是類胡蘿卜素的中間體。異戊烯醇，被應(yīng)用在合成梓樣酸(Cio Hie O)的反應(yīng)，在弱酸的體系下，異戊烯醇與 3-甲基-2-丁稀酸被催化，通過加熱，反應(yīng)溫度達(dá)到 125-150 °C。不飽和酯反應(yīng)生成梓檬嘆的過程涉及到了 Cgpe 童辨和Claisen 重排反應(yīng)，工藝路線
（3）其他潛在的目標(biāo)市場(chǎng)
異戊烯醇，可以被應(yīng)用在合成硫代香葉醇齒代。硫代香葉醇，此工藝共包含縮合，硫化和水解四步反應(yīng)。它們可以被廣泛使用多種日常用品的一種添加劑，在含量比較少的時(shí)候，其散發(fā)著一股清香，類似硫化物的微弱的香味。也可以作為洗潔精、香阜、空氣清新劑、香水等一種香料添加劑。
在最近幾十年里，擬除蟲菊酯作為一種新型的仿生殺蟲劑在市場(chǎng)中發(fā)展十分迅速，是在有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯類等殺蟲劑之后的第四大殺蟲劑產(chǎn)品，被視為殺蟲劑歷程中的第三個(gè)里程碑。除蟲菊酯在市場(chǎng)上深受歡迎且能迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的原因在于：它具有殺蟲面廣、低毒高效、毒素殘留物低、對(duì)生物降解的性能較好以及其毒性危害哺乳動(dòng)物較小等獨(dú)特性。這一殺蟲劑在衛(wèi)生消毒、殺蟲除害、農(nóng)業(yè)等方面運(yùn)用較為普遍，在衛(wèi)生殺蟲劑的有效使用量方面高達(dá)到 70%，在國(guó)際農(nóng)藥市場(chǎng)中占據(jù) 20%左右的市場(chǎng)份額，在殺蟲劑市場(chǎng)中占據(jù)了 36%的份額，異戊烯醇是由擬除蟲菊酯的重要前軀體賁亭酸甲酯原材料組合而成，一般使用的是異戊烯醇與原乙酸三甲酯兩種在酸性催化劑作用下，進(jìn)行縮合 Claisen 再一次排除，產(chǎn)生的賁亭酸甲酯。采用異戊二烯作為原料進(jìn)行合成，因該原料容易在市場(chǎng)上購(gòu)買并且價(jià)格廉，其中副產(chǎn)物較少，這種合成方法是目前最主要的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
參考文獻(xiàn)
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[2]劉穎輝. 某公司異戊烯醇項(xiàng)目投資效益評(píng)價(jià)[D].吉林大學(xué),2014.