四氯化碳多领域禁用苯乙烯法肉桂酸发展从中受益
□ 文咏祥 李红林 王成斌
应用领域广泛
肉桂酸是重要的有机合成中间体,广泛应用于香料、食品、化妆品、医药、农药、塑料和感光树脂等精细化工
领域。
●化妆品和食品 肉桂酸对黑色酪氨酸酶有抑制作用,对紫外线有一定的隔绝作用,会使人体褐斑变浅甚至消
失,已成为防晒霜中不可缺少的成分;肉桂酸同相应的醇合成酯类作为香料可用于调配食用香精和化妆品用香精;
它主要用于合成L-苯丙氨酸,L-苯丙氨酸是合成新型保健甜味剂阿斯巴甜(Aspartame)的主要原料;肉桂酸同巴
氏杀菌助剂组合,具有很强的杀菌、防霉作用,常应用于粮食、蔬菜、水果的防腐保鲜以及葡萄酒色泽调配等。
●医药 肉桂酸可用于合成乳酸可心定、心痛平(冠心病药物),也可用于合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪,前
者可治疗脊椎骨骼松弛和用作镇痛剂,后者用于治疗脑血栓、脑动脉硬化、冠状动脉硬化等病症;肉桂酸还可用于
合成局部麻醉剂、杀菌剂、止血药;同时肉桂酸是A-5491人肺腺癌细胞有效的抑制剂,在抗癌方面具有极大的应
用价值。
●农药 肉桂酸作为植物的生产促进剂和长效杀菌剂常用于水果、蔬菜的增产等。
●其他 肉桂酸可用作镀锌板的缓蚀剂、PVC热稳定剂、杀菌防霉除臭剂、多氨基甲酸酯的交联剂、乙丙酰和
聚己丙酰胺的阻燃剂、测定钠钒分离的试剂;也可作为负片型感光树脂的合成原料并用于合成桂酸酯、聚乙烯醇肉
桂酸酯。
苯乙烯法竞争力强
肉桂酸生产工艺主要有苯甲醛法和苯乙烯法。
●苯甲醛法 以苯甲醛和乙酸酐为原料,以无水碳酸钾(或无水醋酸钾)为溶合剂在150~180℃下反应生成
肉桂酸。反应物经中和、脱色、酸化、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥既可得到纯度≥99%的产品,收率为58%左
右,1t产品的原料消耗定额分别为:苯甲醛1.2t、乙酸酐1t、无水碳酸钾0.7t、碳酸钠1t。由于该工艺能耗高、
产品收率低、且副产物多、废水处理困难,已逐渐被淘汰。
●苯乙烯法 以苯乙烯、四氯化碳为原料进行加成反应,中间产物进入水解反应器,调整反应介质到一定的酸
度后生成肉桂酸,同时副产氯化氢。
我国于上世纪90年代研制成功苯乙烯法,并用于工业化生产,苯乙烯转化率、产品纯度均超过99%。
苯乙烯法生产1t肉桂酸主要原料消耗为:苯乙烯1.17t、四氯化碳1.05t,同时副产2t盐酸(31%)。由于该
工艺成本较苯甲醛法低30%~40%,同时具有原料来源充足且价格低、反应条件温和、能耗低、三废处理容易等优
势,具有较强的竞争能力。
信诺中欧生物医药水化工技术有限公司最新研制出一种利用高效催化剂合成肉桂酸的绿色环保工艺,采用氯化
芳烃和丙烯酸及其衍生物为原料,用纯水作为反应介质。该方法的优点是催化剂用量少(1g催化剂能生产1000g
产品)、多次使用仍保持很高的催化活性、生产成本低(为1.5万元/t),较苯乙烯法降低40%~50%,较苯甲醛法
降低70%。并可根据市场需求在同一套反应器上生产多种系列的肉桂酸产品,具有工艺流程短、反应条件温和、原
料易得和转化率高、产品质量稳定等特点。但该法尚未工业化应用。
国内市场缺口大
目前我国肉桂酸总产能约1500t/a,主要生产厂家有武汉远城化学品制造厂、浙江兰西农药厂、天津市亿天工
贸公司等(浙江海宁云涛化工厂500t/a和烟台奥东化学品公司100t/a装置已停产)。我国肉桂酸生产装置产能小,
技术工艺比较落后,装置开工率低。
肉桂酸的使用范围虽然很广,但在应用领域中是一个典型的面广量低的精细化工产品,目前在国内的消费量和
消费基数很低。随着阿斯巴甜的开发生产和消费领域的拓展,L-苯丙氨酸的消费逐渐活跃,进而带动了肉桂酸的发
展。
国际市场L-苯丙氨酸年需求量在1.5万t左右,需肉桂酸2.3万t;国内L-苯丙氨酸的年需求量约为2000t,
需肉桂酸约3000t。我国肉桂酸产量不足1000t,不足部分靠进口解决,市场缺口较大。预计“十一五”期间,国
内市场L-苯丙氨酸的年需求量将达到3000t,肉桂酸量年消费量达到5000t。我国肉桂酸产不足需,有条件的企业
可适时上该项目;对现有肉桂酸生产企业,可开发生产L-苯丙氨酸下游产品链,提高企业经济效益和抗风险能力。
四氯化碳是苯乙烯法生产肉桂酸的主要原料,随着四氯化碳在溶剂和CFC-11、CFC-22上的禁用,其售价将有
所降低,这有利于降低肉桂酸的生产成本。肉桂酸生产企业应把握好这一机会,使企业在这一调整过程中受益。
