（化学工程专业论文）邻苯二甲醛消毒剂的合成工艺研究.pdf

摘要 霹p 苯二甲醛( o 删a l d e h y d e ，简写为o p a ) 以前是一种重要的医药化工 中间体，自1 9 9 4 年a l f a 发现其用于医疗内窥镜的消毒有很好的效果后，国外对 o p a 消毒功能研究十分活跃，已经将其开发成一种新型高效消毒荆并获得美国 f d a 的认证【”。与目前在医疗机构广泛采用的消毒剂戊二醛相比，邻苯二甲醛的 杀菌谱更广，使用浓度更低，杀菌时间更短，刺激性更小，腐蚀性更弱。近几年 美国、加拿大、日本等先进国家已经用它逐步取代戊二醛( g l u t a r a l d e h y d e g t a ) 作为新一代高效医用消毒剂 基于以上原因，本课题对邻苯二甲醛的合成过程进行了较为系统的研究， 得到了两种邻苯二甲醛新的合成路线，并对其工艺过程工艺参数进行了优化。 合成路线一：以邻二( 一氟甲基) 苯为原料，在相转移催化剂存在下进行酯化 水解，经减压蒸馏，制得邻苯二甲醇，该过程优化的工艺参数为：邻二( 一氯甲 基) 苯：无水醋酸钠= 1 ：2 2 ( 摩尔比) 、反应温度1 0 0 、催化剂用量2 ，邻苯 二甲醇收率达9 6 6 。以邻苯二甲醇为原料通过硝酸氧化得到目的产物邻苯二甲 醛。在优化工艺条件下，即邻幕二甲醇与硝酸的摩尔比1 ：2 5 、反应温度8 0 、 反应时问3 0m i r i ，收率可迭7 6 o 。 合成路线二：以邻二( 一氯甲基) 苯为原料，在相转移催化荆存在下进行碱解 脱水反应，粗产物经减压蒸馏，合成产物为l ，3 二氢异苯并呋喃。优化工艺参数 为：氢氧化钠：邻二( 一氟甲基) 苯t 2 5 ：l 、反应时间6 h 、反应温度8 0 、催化 剂用量0 1 5 1 ，3 二氢异苯并呋喃的收率可迭9 5 2 。1 ，3 二氢异苯并呋喃合成 邻苯二甲醛优化工艺条件为：1 ，3 二氢异苯并呋喃与硝酸的摩尔比为1 ：2 s ，反应 温度8 0 ，反应时间3 0 m i n ，催化剂1 5 ，收率7 8 0 。 本研究首次采用新工艺合成出了邻苯二甲醛，合成中采用水做溶剂，合成收 率高，工艺步骤少，降低了成本，提高了经济效益，该项目为陕西省2 0 0 5 年科 技计划项目。 关键词：4 f 二( 一氯甲基) 苯邻苯二甲醇1 ，3 一二氢异苯并呋喃邻苯二甲醛 合成 a b s t r a c t i n l ep a p e r ，m er e c e n tp r o 伊e s si nt l l es t u d yo ft h em e d i c a ld i s i n f e c t a mw a s r e v i e w e d t h es y m h e s i so f 1 ，2 一b e n z e n e d i m e t l l a i l o lw 船 r e s e a r c h e df o 衄 l ，2 b i s - c h l o r o m e t h y l b c n z 0 1 i ti n d i c a t e st l l a tt h ey i e l do fl ，2 一b e l l z e n e d i m e t h a n o l i s m a i l l l yc o n t r o l l e db y 也ep r o c e s so fe s t e r i f i c a t i o n t h er e a c t i o nc o n d i t i o n sh a da l s o b e e ns t u d i e d t h er e s u l to ft 1 1 e e x p e r i m e m s s h o w e dt 1 1 a tt l l e y i e l do f l ，2 - b e n z e n e d i m 础a n o lw 鲢a b o u t9 6 6 u n d e rm ef o l l o 、“n gc o n d i t i o n s ：m em o l a r 洲oo fl ，2 一b i s c h l o r o m 础y l b e n z o lt os o d i u i i la c e 切t e e q u a lt o1 ：2 2 ，a tm e t 啪p e r a c u r eo f1 0 0 ，m ei n 邪sm t i oo fc a t a l y s tt o1 ，2 _ b i s - c m o r o n l e t l l y l - b e n z o li s 8 t h e p r o c e s s i n gp a r a i i l e t e f o f l ，3 - d i h y d r o i s o b e i l z o 缸孤行o m 1 ，2 - b i s - c h l o r o m e t l l y l - b e n z o lw 懿咒a r c h e da l s o t h er c s u l to fm ee x d e r i m e m s s h o w e dt l l a tt h ey i e l do f1 ，2 - b e n z e n e d i m e m a n o lw 船a b o m9 5 2 u n d e rt h ef o l l o w i n g c o n d i t i o n s ：t l l em o l 盯r a t i oo fs o d i u mh y d r o x i d et 0l ，2 b i s c h l o r o m e t l l y l _ b e n z o le q u a l t o2 5 ：l ，a tt l l et e m p e m t u r eo f8 0 ，t h cr e a c t i o nt i m ea b o u t6 ha n dt l l em o l a r i t yr a t i o o f c a t a l y s tt ol ，2 - b i s c h l o r o m e 也y l - b e n z o li so 1 5 t h es y n t h e s i so f o p l m l a l a l d e h ) r d cw 鹤i n v e s t i g a t e d 矗d m1 ，2 - b e n z e n e d i m e t l l a i l o l i n t l l es o l v e mo fa c e t i ca c i da n dw a t e r t h er c a c t i o nc o n d i t i o n sh a da l s ob e e ns t u d i e d 1 1 1 ee x p e r i m e mr e 蚰l 招s h o w e dt l l a tm e ) r i e l do fo - p h n l a l a l d e h y d c 、v a sa b o u t7 6 o u n d e r 恤f o l l o w i i l gc o 戚t i o n s ：m em o l a r 咖i oo fc 8 h 1 0 0 2 h n 0 3e q u a lt ol ：2 5 ，a t t h et e m p 舒n u r eo f8 0 a n d 也er e a c t i o nt i m ea b o u to 5 h t h c 肿t l l e s i so f o - p h t h a l a l d c h y d ew 船a l s or e s e a r c h e df 如ml ，3 一d i h y d r o i s o b f i i r 髓i nt i l es o l v e m o fa c e t i ca c i da n dw a _ c e r t h er e a c t i o nc o n d i t i o n sh a db e e ns t u d i e d w t l e nm em o l a r m t i oo fc 8 h 8 0 h n 0 3e q i l a lt o l ：2 5 ，a t 嵋t e m p e m t u r eo f 8 0 a n dm er e t i o n t 妇a b o u t0 5 h t h e y i e l d o fo p h l l l a l a l d c h y d er e h e d7 8 o n e p r e p a r e d o _ p h t l l a l a l d e h y d e 髑强a l y s i s e db y 瓜，m e m n gp o i n t 觚dc h c m i c a la n a l y s i s k e y w o r d s ：l ，2 - b i s - c h l o n n e t l l y l - b e r l z o l1 ，2 - b e n z e n e d i m e m o l 1 ，3 - d i h y d r o i s o b e i l z o 缸锄 o - p h m a l a l d e h y d es y l l m e s i s 西北大学学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻 读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被 查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学 位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文 章一律注明作者单位为西北大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：题酲辱：一一 指导教师签名：乏墅三够 沙年f 肜日上”年月f 日 西北大学学位论文独创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：咿焉t 细年 氢氧化钠用量 催化荆用量，即反应时间和温度是影响产率的主要因素。最佳反 应条件为：a 2 8 2 c 2d 2 。即：配料比2 5 ：1 ，时间6 h ，温度8 0 ，催化剂用量1 5 。 4 2 4 实验验证 对优化工艺参数进行验证，重复实验5 次，质量及收率见表4 3 ，平均质量 2 6 1g ，收率9 5 2 。红外光谱见图4 5 ，4 6 。 西北大学硕士研究生论文 圈4 51 3 一二氢异苯并呋喃红外标准图 f i g4 5i n f r a r e da b s o r p t i o nii n eo fs t a n d a r dd h t h a i a n 图4 - 6 合成1 3 _ 二氢异苯并呋喃红外光谱图 f j g z 卜6i n f r a r e da b s o r p t ；o n | n eo fs y n t h e t i cp h t h a i a n 西北大学硕士研究生论文 表3 3 验证实验数据表 t a b i e3 3r e s u i t so fc o n f ir m a t o r ye x p e r i 怕n t 4 3 小结 在对1 ，3 一二氢异苯并呋喃的合成进行了单因素实验的基础上进行了正交实 验，实验得到的最佳反应条件：氢氧化钠：邻二( 一氯甲基) 苯= 2 5 ：1 ，反应时间为 6h ，温度8 0 ，催化剂用量为1 5 ；收率9 5 2 ；红外谱图与标准谱图一致。 船 西北大学硕士研究生论文 第五章邻苯二甲醛的合成 5 1 引言 邻苯二甲醛，具有醛类的+ 般性质。其分子式为c 8 h 6 0 2 ，结构式为 o 8 h 分子量为1 3 4 1 4 ，熔点5 5 5 7 ，沸点大于1 1 0 常温f 为黄色针状晶体， 通常在0 _ 下密封避光保存。该化合物能溶于水及醇、乙醚等普通有机溶剂， 微溶于石油醚，能在水蒸气中蒸发。 本实验分别采用邻苯二甲醇及l ，3 二氢异苯并呋喃作为初始原料，用硝酸作 为氧化剂进行氧化。 5 2 邻苯二甲醇的氧化 邻苯二甲醇与硝酸氧化属于典型的醇氧化反应，反应很容易进行。反应首先 生成醛，醛进一步氧化生成副产物酸和苯酞。反应方程式如下： 主反应： 赃：务z 一瞄岫。 副反应： 鳐：且睡篙卫 为了抑制副产物进行在体系中加入醋酸，邻苯二甲醛收率有很大提高。 为了抑制副产物进行，在体系中加入醋酸，邻苯二甲醛收率有很大提高。 o 西北大学硕士研究生论文 5 2 1 实验部分 5 2 1 1 操作步骤 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的5 0 0 m l 三口瓶中，加入邻苯二甲醇、 水和乙酸，加热至指定温度，控温向体系中滴加硝酸( 6 7 ，下同) ，保温搅拌到设 定时间。冷却至室温，用等体积的甲苯萃取三次，分出有机相，减压蒸出甲苯， 得邻苯二甲醛粗品。将邻苯二甲醛粗品在石油醚中重结晶，得到邻苯二甲醛。 5 2 1 2 单因素实验 ( 1 ) 醋酸用量对反应的影响 固定邻苯二甲醇量为5 0g ，硝酸用量为6 8 1g ， 反应温度为6 0 ，反应时间为lh ，考察了不同醋酸用量对反应的影响，结果见 图5 - l 。从图中可以看出：随麓醋酸用量的增大，反应迅速，收率提高很快，当 到达1 5 0g 以后，变化趋于平缓。 o 1 拍 1 加o2 2 0 醋酸用量( g ) 图5 1 醋酸用量对邻苯= 甲醛收率的影响 f i g5 1e 什e c t so fq u a n t i t yo fa c e t ；ca c i do nt h ey i e i do fo _ p h t h a i a i d e h y d e ( 2 ) 温度对反应的影响固定邻苯二甲醇量为5 0g ，硝酸用量为6 8 1g ， 醋酸用量为1 5 0g ，反应时间为1h ，考察了不同反应温度对邻苯二甲醛产率的 影响，结果见图5 2 ，从图中可看出，当反应温度较低时，硝酸氧化性较弱，收 率较低，而当反应温度较高时，硝酸的氧化能力增强，但邻苯二甲醛收率反而呈 下降的趋势，原因是温度升高，副反应进行更快，从而使得目标产物量反而降低。 瓣擎搬睁将箨 西北大学硕士研究生论文 6 5柏7 58 08 5 反应温度( ) 圈5 2 反应温度对邻苯= 甲醛收翠的影响 f i g5 2e f f e c t so fr e a c t j o nt 唧e r a t u r eo nt h ey j e i do fo p h t h a i a i d e h y d e ( 3 ) 硝酸用量对反应的影响固定邻苯二甲醇量为5 0g ，醋酸用量为1 5 0g ， 反应温度为8 0 ，反应时间为1h ，考察了硝酸的量对邻苯二甲醛产率的影响， 实验结果见图5 3 ，可知：硝酸用量增大对产品收率影响很大，邻苯二甲醛收率 随着硝酸用量的增大迅速提高，但用量超过l ：2 5 后生成大量副产物收率反而降 低。 1 ：2 o1 ：22 1 ：25：30 邻荤二甲醇与硝酸的物质的。量比 图5 _ 3 硝酸用量对邻苯二甲醛收率的影晌 f i g5 3e f f e c t so fq u a n t i t yo fn i t r i ca c i d o n t h ey i e i do fo p h t h a i a i d e h y d e ( 4 ) 反应时间对反应的影响固定邻苯二甲醇量为5 0g ，硝酸用量为8 5g ， 醋酸用量为1 5 0g ，反应温度为8 0 ，考察了反应时间对邻苯二甲醛收率的影响， w 轴 斛晕湖廿将蒂 阳 们 钟 *蛘世d|特导 西北大学硕士研究生论文 实验结果见图5 4 。 1 d 0 g o 赫 擎8 0 谧 1 17 0 将 幂 6 0 5 0 04o6o 81o 12 1 16 182o22 反应时间( h ) 图5 4 反应时间对邻苯二甲醛收率的影晌 f i g5 4e f f e c t so fr e a c t i o nt i o nt h ey i e l do fo p h t h a i a i d e h y d e 通过单因素实验可知，该工艺合成邻苯二甲醛工艺参数影响范围为：配料比 1 ：2 2 1 ：3 o ，反应温度7 0 9 0 ，反应时间为0 5 1 5h ，醋酸用量为1 0 0 2 0 0g 。 5 2 1 3 正交实验 采用b ( 3 4 ) 正交实验设计，固定邻苯二甲醇的量为o 3 6i n o l ( 5 0 9 ) ，选择邻苯 二甲醇与硝酸物质的量比为a 、反应时间为b ( h ) 、反应温度为c ( ) 、加入醋酸 的质量为d ( 曲，各因素选择的水平见表5 - 1 。 表5 1 正交实验因子及水平 t a b i e5 1o r t h o g o n a id e s i g n 正交以邻苯二甲醛的收率( 按含量折合后) 为考察指标，随机进行实验，数 据及处理结果见表5 2 。 匹北大学硕士研究生论文 1 ：2 2 1 ：2 2 l ：2 2 l ：2 5 l ：2 5 1 ：2 5 l ：3 0 l ：3 0 2 9 3 3 3 4 3 0 8 3 6 7 3 4 _ 3 3 3 2 3 4 1 3 2 3 6 3 2 6 8 ，8 6 3 5 7 5 6 7 0 7 6 8 4 7 0 3 6 6 5 9l ：3 0 1 58 01 0 03 1 6 6 5 1 k l 1 9 2 7 2 0 6 3 1 9 5 3 k 22 1 4 72 0 6 o k 32 0 1 91 9 7 o k l6 4 26 8 8 l ( 27 1 66 8 7 l ( 3 6 7 36 5 7 极差7 43 1 2 0 9 5 2 0 4 5 6 5 1 6 9 8 6 8 1 4 7 1 9 6 2 2 0 7 5 2 0 5 6 6 5 4 6 9 2 6 8 5 3 8 由表5 2 可见，反应条件诸因素中对产率影响大小次序为：硝酸用量 反应 温度 醋酸用量 反应时间，最佳方案：a 2 b lc 2d 2 。即：配料比1 ：2 5 ，时间o 5h ， 温度8 0 ，醋酸用量1 5 0g 。 5 2 2 验证实验 对优化工艺参数进行验证，重复实验5 次。产品质量、熔点及收率见表5 3 ， 平均质量3 6 9g ，收率7 6 。熔点5 5 。4 5 6 4 ( 标准值为5 5 5 7 ) 。红外光 谱( k b r 压片) 见图5 5 ，5 6 。 含量测定参考第二章2 3 邻苯二甲醛的分析，得苯腙沉淀o 0 0 8 5 9 ，计算可 知邻苯二甲醛含量为9 8 1 ，并结合熔点及红外谱图进行验证。 嚣 啪 m 瑚 瑚 m 啪 啪 瑚 踮 鲫 帅 加 5 0 5 5 0 5 5 0 o l 1 o 1 1 0 l 2 3 4 5 6 7 8 西北大学硕士研究生论文 图5 5 邻苯二甲醛红外标准图谱 f i g5 5 i n f r a r e da b s o r p t i o ni i n eo fs t a n d a r do - p h t h a i aj d e h y d e 图5 6 合成邻苯二甲醛红外图谱 f i g5 6 i n f r a r e da b s o r p t i o nji n eo fs y n t h e t i co - p h t h a i a i d e h y d e 西北大学硬士研究生论文 表5 3 验证实验数据表 t a b i e5 3r e s u i t so fc o n f ir m a t o r ye x p e r ir 怕n t 5 2 3 实验结果 从图5 6 上可以看出，合成的邻苯二甲醛的红外吸收峰：2 7 6 8 ( c h o ) ， 1 6 8 5 ( c o ) ，1 5 9 3 ，1 5 7 5 ( a f ) ，7 6 8 ( 加h ) 锄。处有明显的峰，无杂峰，与红外标准 图一致。熔点为5 5 4 5 6 4 ，与标准值( 5 5 5 7 ) 也吻合。表明该产物即为邻 苯二甲醛，且采用化学分析方法分析含量值有效。在优化工艺条件下合成邻苯二 甲醛，收率可达7 6 ，含量为9 8 1 。 5 31 ，3 一二氢异苯并呋喃氧化合成邻苯二甲醛 l ，3 二氢异苯并呋喃硝酸氧化过程与邻苯二甲醇与硝酸反应类似，反应方程 式如下： 主反应： 畦。+ ：呦一瞄也乜。 副反应2 西北大学硕士研究生论文 赃嚣 7 o u 为了抑制幅产物的生成，同样在体系中加入醋酸。 5 3 1 实验部分 5 3 1 1 操作步骤 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的5 0 0m l 三口瓶中，加入1 ，3 二氢异 苯并呋喃、水和乙酸，加热至设定温度，控温内向体系中滴加硝酸( 6 7 ，下同) ， 保温搅拌指定时间。冷却至室温，用等体积的甲苯萃取三次，分出有机相，减压 蒸出甲苯，得邻苯二甲醛粗品。将邻苯二甲醛粗品在石油醚中重结晶，得到邻苯 二甲醛。 5 3 1 2 单因素实验 固定l ，3 - 二氢异苯并呋喃量为5 0g ，硝酸用量为7 8 4g ，反应温度为6 0 ， 反应时间为1h ，考察了不同用量醋酸对反应的影响，实验结果见图5 7 。从图 中可以看出：随着醋酸用量的增大，反应迅速，收率提高很快，当到达1 5 0g 以 后。变化趋于平缓。 圈5 7 醋酸用量对反应的影晌 f i g5 7e f f e c t so fq u a n t i t yo fa c e t i ca c i do nt h ey i e i do fo p h t h a l 8 i d e h y d e 固定1 ，3 二氢异苯并呋哺量为5 0g ，硝酸用量为7 8 4g ，醋酸用量为1 5 0g ， 靳 瓣警湖垂将筘 西北大学硕士研究生论文 反应时间为lh ，考察了不同反应温度对邻苯二甲醛产率的影响，实验结果见图 5 8 ，从图中可看出，当反应温度较低时，硝酸氧化性较弱，收率较低，而当反 应温度较高时，硝酸的氧化能力增强，但邻苯二甲醛收率反而呈下降的趋势，原 因是温度升高，副反应进行更快，从而使得目标产物量反而降低。 6 s7 07 58 59 d 反应温度( ) 图5 - 8 反应温度对邻苯二甲醛收率的影响 f i g5 8e 仟e c t so fr e a c t i o nt e 呷e r a t u r eo nt h ey i e i do fo p h t h a i a i d e h y d e 固定1 ，3 - 二氢异苯并呋喃量为5 0g ，醋酸用量为1 5 0g ，反应温度为8 0 ， 反应时间为1h ，考察了硝酸的量对邻苯二甲醛产率的影响，实验结果见图5 9 ， 可知：硝酸用量增大对产品收率影响很大，邻苯二甲醛收率随着硝酸用量的增大 迅速提高，但用量超过1 ：2 5 后生成大量幅产物收率反而降低。 0 0 9 0 将 菩8 0 枷 1 l 椭7 0 嚣 1 ：201 ：2212 5 1 ：3 o i ，3 一二氢异苯井呋哺与硝酸的物质的量比 图5 9 硝酸用量对邻苯二甲醛收率的影响 f i g5 一ge f f e c t so fq u a n t i t yo fn i t r i ca c j do nt h ey i e i do fo p h t h a l a i d e h y d e 蛐 斛#翅将蒂 西北大学硕士研究生论文 固定l ，3 二氢异苯并呋喃量为5 0g ，硝酸用量为9 8g ，醋酸用量为1 5 0g ， 反应温度为8 0 ，考察了反应时间对邻苯二甲醛产率的影响，实验结果见图5 1 0 。 1 。5 糌8 5 盏” 旺7 5 7 0 豢。 鲭 图5 _ 1 0 反应时间对邻苯二甲醛收率的影响 f i g5 1 0e f f e c t so fr e t i o nt i mo nt h ey i e l do fo _ p h t h a i a i d e h y d e 通过单因素实验可知，该工艺合成邻苯二甲醛参数影响范围为：配料比 l ：2 2 l ：3 0 ，反应温度7 0 9 0 ，反应时间为o 5 1 5h ，醋酸加量为1 0 0 2 0 0g 。 5 3 1 3 正交实验设计 采用b ( 3 4 ) 正交实验设计，固定l ，3 二氢异苯并呋哺的量为o 4 2m o l ( 5 0 9 ) ， 选择邻1 ，3 二氢异苯并呋喃与硝酸物质的量比为a 、反应时间为b 0 1 ) 、反应温度 为c ( ) 、加入醋酸的质量为d ，每个因素确定三个水平，各因素选择的水平见 表5 _ 4 。 表5 - 4 正交实验因子及水平 t a b i e5 4o r t h o g o n a id e s i g n 5 3 1 4 正交实验数据 船 西北大学硕士研究生论文 正交实验以邻苯二甲醛的收率( 按含量折合后) 为考察指标，随机进行实验 数据及处理结果见表5 5 。 表5 5 正交试验数据及结果 t a b i e5 5r e s u l t sa n da n a l y s i so ft h eo r t h o g o n a ld e s i g n 由表4 4 可见，反应条件诸因素中对产率影响大小次序为：硝酸用量 反应 温度 醋酸用量 反应时间，最佳方案：a 2 b ic 2d 2 ，即：配料比1 ：2 5 ，时间0 5h ， 温度8 0 ，醋酸用量1 5 0 9 。 5 3 2 验证实验 对优化工艺参数进行验证，重复实验5 次。得邻苯二甲醛产量、收率及熔 点见表5 6 。平均质量4 3 5 4 9 ，收率7 8 ，熔点5 5 5 一5 6 5 ( 标准值为5 5 5 7 ) 。红外光谱( k b r 压片) 见图5 5 ，5 1 1 。 西北大学硕士研究生论文 含量测定参考第二章2 3 邻苯二甲醛含量分析，得苯腙沉淀o 0 0 8 6 9 ，计算 可知邻苯二甲醛含量为9 9 2 6 ，并结合熔点及红外谱图进行验证。 圈5 5 邻苯二甲醛红外标准圈 f i g5 5 ；n f r a r e da b s o r p t i o n ii n eo fs t a n d a r do p h t h a i a i d e h y d e 图5 1 11 ，3 - 二氯异苯并呋喃氧化合成邻苯二甲醛红外图谱 f ；g 5 1 1i n f r a r e da b s o r p t i o ni j n eo fs y n t h e t i co p h t h a i a l d e h y d e 职北大学硕士研究生论文 表5 6 验证实验数据表 t a b i e5 6t a b i e5 3r e s u l t so fc o n f ir m a t o r ye x p e r ；n 皓n t 5 3 3 实验结果 从图5 1 1 上可以看出，合成的邻苯二甲醛的红外吸收峰：2 7 6 8 ( c h 0 ) ， 1 6 8 5 ( c o ) ，1 5 9 3 ，1 5 7 5 ( a r ) ，7 6 8 0 州) c m 。1 处有明显的峰，无杂峰，与红外标准 图一致。熔点为5 5 5 5 6 5 ，与标准值( 5 5 5 7 ) 也吻合。表明该产物即为邻 苯二甲醛，且采用化学分析方法分析含量值有效。在优化工艺条件下合成邻苯二 甲醛，收率可达7 8 ，含量为9 9 2 6 。 5 4 小结 用硝酸分别对邻苯二甲醇及1 ，3 二氢异苯并呋喃进行氧化，得到了两条合成 邻苯二甲醛的工艺。在醋酸存在的条件下，邻苯二甲醛的收率大幅提高；与传统 合成工艺相比：合成中采用永做溶剂，合成收率高，减少了工艺步骤，降低了成 本，提高了经济效益；副反应少，产品易精制，产品纯度高。采用化学分析方法 分析含量值有效。 西北大学硕士研究生论文 第六章结论 6 1 研究结论 6 1 1 邻苯二甲醇合成工艺 对以邻二( 一氯甲基) 苯为原料，通过酯化、水解工艺进行合成邻苯二甲醇 的工艺参数进行了优化，结果为：邻二( 一氯甲基) 苯：无水醋酸钠= 1 ：2 2 ，反应 温度1 0 0 ，催化剂用量为2 ；邻苯二甲醇收率9 6 6 ( 文献值9 5 ) 。 6 1 21 ，3 一二氢异苯并呋喃合成 得到了一条以邻二( 一氯甲基) 苯为原料，在相转移催化剂的作用下一步合 成l ，3 - 二氢异苯并呋喃的工艺路线。在单因素实验基础上进行了正交实验，优化 工艺参数：氢氧化钠与邻二( 一氯甲基) 苯摩尔比为2 5 ：1 ，反应时间6h ，温度 8 0 ，催化剂用量1 5 ：1 ，3 二氢异苯并呋喃的收率9 5 2 。 6 1 3 邻苯二甲醛合成 首次在国内用硝酸分别对邻苯二甲醇及1 ，3 二氢异苯并呋哺进行氧化，得到 了两条合成邻苯二甲醛的新工艺。并分别在单因素实验基础上进行了正交实验， 优化工艺参数如下： ( 1 ) 邻苯二甲醇工艺：邻苯二甲醇与硝酸摩尔比为1 ：2 5 ，反应温度8 0 ，醋 酸用量1 5 0 9 ，时间o 5 h 。收率达7 6 ，含量9 8 1 。 ( 2 ) l ，3 二氢异苯并呋喃工艺：l ，3 二氢异苯并呋喃与硝酸摩尔比为l ：2 5 ，反 应温度8 0 ，醋酸用量1 5 0 9 ，时间0 5 h 。收率达7 8 ，含量9 9 2 6 。 本研究合成工艺路线立足国内原料市场，是一条新的合成邻苯二甲醛的工 艺路线；和现有生产工艺相比，本研究反应温度低、合成步骤少；合成中采用水 做溶剂，污染小，合成收率高，降低了成本，提高了经济效益：副反应少，产品 易精制，纯度高。 6 1 4 邻苯二甲醛化学分析 研究中对邻苯二甲醛的化学分析方法进行了一定的探索，结合熔点及红外谱 图证明该分析方法使用合理、准确快捷，方便可靠。 6 2 期望和改进 经过紧张和短短的两年时间，本课题的研究已取得了一定的成果，但还有很 西北大学硕士研究生论文 多需要提高和完善的地方。硝酸氧化过程中加入醋酸可以大幅提高邻苯二甲醛收 率的机理还有待探索，邻苯二甲醛的复配及应用实验还有待于进一步的研究。 尽管如此，本项目来源于社会的迫切需要，在技术上已具有一定的基础， 且该项目合成邻苯二甲醛工艺不需要有机溶剂，符合国家环保政策，产品市场前 景良好，因此该项目具有良好的深入开发价值，它的开发成功必然会带来良好的 环境效益、经济效益和社会效益。 鞠 西北大学硕士研究生论文 致谢 本论文的完成，首先要衷心感谢我的导师李稳宏教授及王思晨教授级高工三 年来在实验中对我的严格要求和悉心指导，在生活上无微不至的关怀，对他们的 严谨的治学作风，实事求是的态度表示敬意，他们在学术上的精益求精和做人的 严谨是我终身学习的榜样。在实验中也得到唐璇博士及孙群宁工程师的帮助和大 力支持，向她们表示衷心的感谢，同时也向实验室张存社、蓝伟、张金峰工程师 表示感谢! 在论文的分析测试中，特别要向陕西省化工产品质量监督检查站的测试人员 表示衷心的感谢，感谢他们对我的测试的支持和帮助! 谨此向所有关心和帮助我的老师扣朋友表示衷心的感谢! 西北大学硕士研究生论文 参考文献 【1 】 w i l l i 枷 a ，r u t a l a ， d a v i dj ，e t l n e wd i s i n f c c t i o na n ds t e r i l i z a t i o n m e t l i o d s 【j e m e r g i r 培i n f b c t i o u sd i s e a s e ，2 0 0 1 ，7 ( 2 ) ：3 4 8 - 3 5 8 2 】a n g e l i l i oi f ，b i a n c oa ，n o b i l ec g ，p a v i am e v a l u a 矗o no ft l oe f ! f i c a c yo f g l u t a r a l d e h y d ea i l dp e r o x y g e nf o rd i s i n f e c t i o no fd e n t a li n s 打u i n e n t s l c na p p l m i c r o b i o l ，1 9 9 8 ，2 7 ( 5 ) ：2 9 2 2 9 6 【3 】d a s t ，s h 姗as ，s i n g hj ，r a ov ，c h a l a mk v e v a l u a t i o no fg l u t a r a l d e h y d ea n d p m v i d o n ei o d i n ef o rs t e r i l i z a t i o no f 、“d c - 6 e l dc o n t a c tv i t r e c t o m yl c n s e s 0 p h m a l m i c s u r gl a s e r s ，2 0 0 1 ，3 2 ( 4 ) ：3 0 0 一3 0 4 4 】s a k a in ，1 k s u t am ，i i s h ih ，y a i l oh ，0 s a l 【as ，a o k ia e 虢甜v e n e s so f m a l l u a l c l e a n i n g 锄dd i s i n f b c t i o no fg a s 吮n d o s c o p e sw n h3 g l u t a m l d e h y d ef o rd e c r e a s i n g r i s ko f t 湖s m i s s i o no f h c p a t i t i sc 、哇m s a mjg 踞咖e n t e r o l ，2 0 0 l ，1 8 0 3 1 8 0 6 5 】e r i c l ( s o nb d ，c 锄p b e l lw l ，c e l l l i g l i ac e ar a p i dm e m o df o rd e t e e e