重结晶法制备反-2-丁烯

背景技术

反-2-丁烯(trans-2-Butene)是丁烯系列产品之一，主要作为标准气、校正气或配制标准混合气，广泛应用于石油化学工业中。而我国的纯反-2-丁烯一直依赖进口。

制备难点

反-2-丁烯制备的主要难点是如何将反-2-丁烯混合物中的顺-2-丁烯(cis-2-Butene)分离开并除掉。顺、反-2-丁烯是一对几何异构体，目前还缺乏可制备单一纯组分的具有选择性的催化剂。由于其化学性质极相似并同时参加所有相关的化学反应)，故化学法分离也难以实现。

反-2-丁烯和顺-2-丁烯沸点相差较小(顺-2-丁烯沸点为3.72℃，反-2-丁烯沸点为0.88℃)，分离系数只有1.06左右，选用通常的精馏法分离，其操作条件比较苛刻；二者分子半径近似相等，分子结构又极相似，国内现有的吸附剂对二者均无选择吸附性。如用吸附分离，需研制出相应的吸附剂方可实现。此法具有一定的难度。几何异构体化合物间凝固点相差较大(顺-2-丁烯凝固点-139℃；反-2-丁烯凝固点-105℃)，可以采用结晶法加以分离制备。结晶法分离制备有机化合物，特别是几何异构体化合物，比我们通常想象的更引人注目，同传统的精馏法相比，具有能耗低(熔化潜热通常小于蒸发潜热)、设备体积小(结晶过程属液-固二相变化，体积没有明显的变化)、造价低。结晶过程温度低，适合热敏性较差的有机化合物的分离，且具有分离能力大，并可获高纯物质(99%~99.99%)等特点。目前工业生产二甲苯，对-二甲苯、对-二氯苯、萘等化工产品，就是从相应的同分异构体混合物中，选用重结晶分离获取的。

制备方法

启动系统泵，将系统处理成真空，将待分离混合物在负压条件下导入结晶器中。采用普通冷凝法，体系降温速度由冷浴控制，使欲分离混合物缓慢降温，当体系中反-2-丁烯达到过饱和状态时，该组分开始成核，并逐渐增长为晶体。首先在结晶器的底部和周围进行凝固，杂质被形成的固体界面排除到液相中并浓缩。体系温度达到预定温度后，待系统达到结晶平衡，分离晶体和母液。

将得到的反-2-丁烯晶体重新熔化，重结晶、再分离，重复进行直至反-2-丁烯达到纯度要求。

参考文献

[1]董文智,曹振连,梁肃臣. 重结晶法制备反-2-丁烯[J]. 低温与特气,1996, (4):42-44,49.