肉桂酸合成优化实验报告

1、 . . . 摘要：关键词：前言：1、 简介肉桂酸，又名-苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸。是从肉桂皮或安息香分离出的有机酸。植物中由苯丙氨酸脱氨降解产生的苯丙烯酸。主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面。受热时脱羧基而成苯乙烯。氧化时生成苯甲酸。肉桂酸存在于妥卢香脂、合香脂等中。肉桂酸酯存在于秘鲁香脂、妥卢香脂、合香脂等中。肉桂酸主要用于制备酯类，供配制紫丁香型等花香香精和医药等用。由苯甲醛与乙酸钠在脱水剂乙酐等存在下作用而制得。其理化性质如下： 化学结构中文名称肉桂酸；桂皮酸；桂酸 英文名称cinnamic acid；-phenylacrylic acid 化学名

2、称-苯丙烯酸；3-苯基-2-丙烯酸 中英别名桂皮酸；苯丙烯酸；亚苄基乙酸；桂酸；trans-3-Phenylacrylic acid；Cinnamic acid；3-Phenyl-2-propenoic acid 分子式C6H5-CH=CH-COOH 分子量148.17 性状白色至淡黄色粉末。微有桂皮香气。 溶解性溶于乙醇、甲醇、石油醚、氯仿，易溶于苯、乙醚、丙酮、冰醋酸、二硫化碳与油类，微溶于水。 密度1.245 熔点（）133 沸点（）300 毒性LD50(mg/kg)大鼠经口2500。 溶解情况1克能溶于2L水中（25），在热水中溶于6ml乙醇中，可以任意比例溶于苯、丙酮、乙醚、冰乙酸、

3、二硫化碳等溶剂中。肉桂酸的合成方法：肉桂酸的合成方法较多,主要有Perkin 法、 苯乙烯- 四氯化碳法、 苯甲醛- 丙二酸法、 苯甲醛-乙烯酮法、 肉桂醛氧化法以与刚开发出的氯代芳烃和丙烯酸与其衍生物生产肉桂酸等方法。其中目前工业上生产肉桂酸的方法主要是Perkin 法和苯乙烯- 四氯化碳法。一、工业制法1、 Perkin法Perkin 法自20 世纪50 年代实现工业化以来,其工艺日趋完善, 已成为国外生产肉桂酸的主要方法,具有原料易得、 操作简单、 工艺流程短、 条件温和、 分离简单,同时副产物少且纯度较高等优点。但其肉桂酸收率低、 成本相对较高等因素的存在也制约了此法的发展,许多厂家因

4、此已经停止了肉桂酸的生产。 工艺过程: 苯甲醛和醋酸酐在醋酸钠催化剂存在下进行醛缩合反应,反应式见下 目前, Perkin 法是生产肉桂酸的主要方法, 其工业生产方法是将苯甲醛、 醋酸酐和无水醋酸钠按1：1. 5：1 (摩尔比) 加入反应釜中, 在170 下搅拌8 10 h 后,将碳酸钠溶液在搅拌下加入反应生成物中直到反应物呈碱性为止。然后向反应釜入蒸汽, 大约2 h 除去未反应的苯甲醛, 趁热将反应混合物用活性炭处理,搅拌 30 min,得澄清的滤液并用盐酸酸化, 同时加入碎冰冷却, 得肉桂酸沉淀,经水洗、 干燥即可, 收率为60%左右。2 苯乙烯- 四氯化碳法 与Perkin 法相比,苯乙

5、烯- 四氯化碳法具有原料廉价易得、 反应条件温和、 收率高和三废少等特点,是生产肉桂酸很有前途的方法。由于受蒙特利尔条约的限制,四氯化碳作为破坏大气臭氧层的物质在2007 年6 月 31 日后已被禁止销售, 但可作为原料使用。因此, 苯乙烯- 四氯化碳法生产肉桂酸不仅为四氯化碳找到了一条理想的出路,而且提高了该法生产肉桂酸的市场竞争力。苯乙烯- 四氯化碳法是以苯乙烯和四氯化碳为原料的新合成路线。 它包括两步工艺:第一步是在催化剂作用下, 四氯化碳和苯乙烯发生自由基加成反应, 得中间体1, 1,1, 3- 四氯苯基丙烷;第二步是在强酸存在下,生成的中间体发生水解消去反应,得到肉桂酸。其反应见下。

6、 其中对用作第一步反应的催化剂曾做过很多改进,取得了较大进展。主要有: CuCl 或CuCl与脂肪胺组成的催化剂; 金属氧化物(如CuO, CuO2, AgO)和胺或三苯基磷、 ( CH3 ) 2CHOH 组成的催化剂;FeCl 2 或FeCl 3 与脂肪胺组成的催化剂; FeCl3 和三苯基磷组成的催化剂。用于第二步水解反应的强酸包括无机酸, 如: H3PO4, H2SO4; 路易斯酸, 如: ZnCl2、Fe2 ( SO4 ) 3、FeCl3 等; 有机强酸, 如:CF3COOH、 HCO2H。最近美国专利报道了使用混合酸为水解反应的催化剂, 其中混合酸可以是醛酸、 硫酸、 磷酸和阳离子交

7、换树脂( 含有磺酸基)的混合物。巨化股份和大学联合研究出一种新型环保溶剂作水解反应催化剂和溶剂,对肉桂酸水解反应进行改进,取得了突破性进展。不仅大大缩短了水解反应时间,提高了水解反应的收率,降低了生产成本,而且减少了三废排放。科技大学化学工程与技术学院的吕早生、 康红艳采用浸渍法制备了CuC1- Al 2O3、 CuO- Al2O3 和CuCl- CuO- Al2O3 催化剂,在其分别与吡啶组成的催化体系中,苯乙烯和四氯化碳发生加成反应,分析了催化剂活化温度、 活性组分质量分数、 反应温度、 反应时间与加料顺序等对加成反应中间体四氯丙基苯收率的影响。在对甲苯磺酸- 硫酸、 Fe2 ( SO4)

8、 3.7H2O 和ZnSO4等酸性催化剂存在下,四氯丙基苯水解生成肉桂酸,四氯丙苯和肉桂酸的纯度分别可达 93. 0%和90. 0%。以苯乙烯、 四氯化碳为原料, 采用Al2O3 作载体的催化体系,通过加成反应生成1, 3, 3, 3- 四氯丙苯, 并进一步水解合成肉桂酸。此法收率高、 生成晶体好、 生产成本低,具有广阔的发展空间, 也可进一步研究用于工业生产。3苯甲醛- 丙二酸法(Knoevenagel法) 与Perkin 法相比,另一有竞争力的方法就是传统的Knoevenagel 法, 但也存在步骤多、 周期长、 操作繁琐且后处理复杂、 工业废水污染重等缺点。辉琼等以苯甲醛与丙二酸为原料,

9、 通过Knoeve nagel缩合反应合成肉桂酸,工艺操作简单、 产量高、 反应缓和、 无污染、 产物分离容易、 操作方便。其工艺最佳条件是:苯甲醛与丙二酸物质的量比为1. 0 1. 2, 苯甲醛、 吡啶与六氢吡啶物质的量比为1：2.4：0. 025,在95 下回流2. 0 h,产率为89. 19% ,工业学院的建芬等以苯甲醛和丙二酸为原料, 吡啶为催化剂, 利用Knoevenagel 反应合成肉桂酸,从而降低了反应温度, 提高了收率和产物纯度,简化了合成工艺。通过正交实验探讨了不同工艺参数如反应物配比、 反应时间、 催化剂种类和用量等对肉桂酸收率的影响,确定的最佳工艺条件为:以吡啶为催化剂,

10、 n (苯甲醛) n (丙二酸)为13,催化剂用量0. 02 mol,反应时间为90 min,肉桂酸收率可达90%, 质量分数达98. 19%。1986 年Gedye等首次将微波技术引入有机合成,给有机合成注入了新思维。微波辐射能大大加快有机反应,有副反应少、 选择性高、 产物易纯化等优点。2002 年侯敏等也用微波辐射合成肉桂酸, 但他仍用吡啶作溶剂,苯胺作催化剂催化 Knoevenagel 反应。师大的淑琴等利用超声波辐射合成技术,以苯甲醛与丙二酸为原料, 吡啶为溶剂, 六氢吡啶为缩合剂,通过Knoevenagel 缩合反应合成了肉桂酸。探索出了超声波辐射法制备肉桂酸的最佳合成条件,产率可

11、达到80%以上。药学院药学系的红等人采用连续式微波辐射技术,不用任何溶剂,用价廉无毒无污染的醋酸铵代替常规的吡啶、 苯胺等有机碱催化Knoevenag el反应, 安全、 高效、 快速地合成了肉桂酸, 实现了目前化学界提倡的洁净的绿色化学合成工艺。反应方程式为: 结果表明: 以苯甲醛为原料, 醋酸铵为催化剂, 经 Knoevenagel 反应, 采用微波辐射技术, 在无溶剂条件下合成肉桂酸,当 n (丙二酸) ：n (醋酸铵) ： n (苯甲醛) = 1. 1 ：1. 0 ：1.0, 微波功率 640 W,辐射6 min,肉桂酸的产率为84. 5%。如量大, 产率还稍有提高。用本法合成肉桂酸,

12、 与常规加热反应相比,大大缩短了反应时间,无须有机溶剂,避免了使用有机溶剂造成的浪费和污染,是个典型的绿色化学反应,而且操作简便、 副反应少、 选择性高、 产物易纯化(过滤水洗即可得较为纯净的产物) , 很有工业化前景。4 以卤代苯和丙烯酸为原料，其反应如下：苟少华等报道了在(聚4- 乙烯基吡啶) 钯催化下, 芳基碘苯与丙烯酸、 丙烯酰胺和苯乙烯反应,生成取代肉桂酸、 肉桂酰胺和1, 2- 二芳基乙烯的研究结果,其中碘化苯与丙烯酸作用生成肉桂酸的产率可达93% ,以氯代苯与丙烯酸乙醇反应,以六甲基磷酸三胺为溶剂, PdCl 2、 PPh3 和 K2CO3为催化剂, 所得产物肉桂酸乙醇的收率可达

13、 68. 1%。在 Pd( OAc) 2- ( O % MePh) 3P 催化下, 以90%DMF 水溶液为溶剂,丙烯酸与C6H5X( X: Br、 I)在较温和条件下, 可以 95% 100%的高收率制备肉桂酸, 同样以较高收率制备了苯环取代的肉桂酸衍生物。以卤代芳烃制备肉桂酸虽不具有工业化生产意义,但对于制备某些贵的肉桂酸衍生物具有极高的理论和实际意义,值得关注。由大学化学系化学专业秀灵博士最新研制出一种利用高效催化合成肉桂酸的绿色无磷催化剂, 采用价格低廉易得的氯代芳烃和丙烯酸与其衍生物等大宗化工产品为原料, 用纯水为反应溶剂,催化剂用量少,反复使用多次仍保持很高的催化活性。另外, 该方

14、法可根据市场需求仅用一套反应设备生产多种肉桂酸系列产品,具有工业流程短,反应条件温和, 原料转化率高, 质量稳定等特点,较传统方法成本大幅度降低, 且无环境污染, 完全符合中国国家环保标准。氯代芳烃和丙烯酸与其衍生物生产肉桂酸的方法虽然小试已经取得成功,但目前未见工业化的报道。5以苯甲醛和乙烯酮为原料，其反应方程式如下： 德国专利报道了在锌盐催化下,以甲苯为溶剂,在苯甲醛入乙烯酮气体,待反应完全之后,蒸去甲苯,在180 200 下加热1 h,可以87%的收率制得肉桂酸。乙烯酮作为高活性结构的物质, 与苯甲醛反应得到肉桂酸可能是按照加成重排的历程进行的。该工艺由于过程简单, 无须特殊催化剂,只要

15、在降低合成成本上下好功夫, 就有较好的工业化前景。6 以二氯苄和醋酸钾为原料，其反应方程式为： 美国专利报道了以二氯苄和醋酸钾为原料、 吡啶为溶剂制备肉桂酸,收率为 45%。二氯苄可作为苯甲醛的前体,该制备方法可认为是Perkin 反应的进一步改进。如果能降低醋酸钾的消耗, 进一步提高肉桂酸的收率,此法具有一定工业化前景。7 苯甲醛- 丙酮法 12 这条合成路线曾经用于生产，但由于工艺流程长，操作复杂，能耗大，转化率和产率底等问题而被淘汰。8 苯甲醛-醋酸法 这是一个气相反应合成的方法。碱性催化剂固载于铝硅酸盐、SiO2-Al2O3或硅腔等上，将苯甲醛和60%的醋酸于350气化通过装有催化剂的

16、反应器，苯甲醛的转化率为90%，对于肉桂酸的选择性为70%。11 苯乙烯- 二氧化碳法苯乙烯和CO2 在Ni2O 和1, 8- 二氮双环 5, 4, 0 十一碳- 7- 烯的存在下反应生成肉桂酸,收率为70%。12 肉桂醛氧化法 最新研究表明, 以Ag/ C 为催化剂, 采用氧气催化氧化肉桂醛合成肉桂酸是一条较好的工艺路线;且催化剂可多次重复使用,其最佳工艺条件为: Ag/ C 催化剂与肉桂醛的质量比为035, 反应温度40 45 , 反应时间1. 5 h,此时收率可达93. 5%。化工的罗小燕等以吸附在碳上的银作催化剂,采用空气氧化法将肉桂醛转化为肉桂酸, 最佳反应温度为 40 50 ,空气

17、压力为03 MPa, Ag/ C催化剂量为水量的3%。该法反应条件温和, 时间短,收率高, 原料易得,催化剂可重复使用, 易于工业化生产。2、 。实验室制法实验原理： 苯甲醛与乙酸酐在乙酸钠的催化下发生柏金反应制备肉桂酸的反应是羧酸衍生物-H的反应，未反应的苯甲醛在碱性中水蒸气蒸馏可除去。反应式为：反应机理实验目的： 1、通过肉桂酸的制备学习掌握用Perkin反应与其基本操作 2、学习并掌握回流、水蒸气蒸馏、重结晶、过滤、常压蒸馏等技术理论、操作极其综合运用。实验步骤： 在100ml的圆底烧瓶中加入1.5ml新蒸馏的苯甲醛、4ml新蒸馏的乙酸酐以与妍细的2.2g的无水碳酸钾，振荡使其混合均匀。

18、装上带有氯化钙干燥管的空气冷凝管，在石棉网上进行加热，回流30min。由于有二氧化碳逸出，最初反应会出现泡沫。 待反应物冷却后，向其中加入10ml水，用玻璃棒轻轻捣碎瓶中的固体。然后进行简单的水蒸气蒸馏，水蒸气蒸馏蒸至无油状物质蒸出为止，冷却，向圆底烧瓶中加入约10ml10%NaOH（至PH=910），以保证所有的肉桂酸形成钠盐而溶解。再加入少许活性碳，稍加煮沸后，趁热过滤。滤液冷却后只室温后，在搅拌下慢慢用浓盐酸进行酸化至明显的酸性（PH<3）。冷却使晶体析出完全。抽滤，用少量的冷水洗涤晶体，抽干。粗产品在100oC下干燥，称重并计算产率。粗产品可用热水或乙醇与水（体积比为1:5）为溶

19、剂进行重结晶。 肉桂酸又顺反异构体，通过人工合成的均为反式，反式异构体的熔点文献值为133OC。实验制法存在的问题： 实验书中提纯的方法全是物理方法，步骤比化学方法繁琐，且花的时间较长。水蒸气蒸馏法较费时，且装置较复杂。设计实验的原理： 因为未反应完的苯甲醛可以与氨水反应生成沉淀，而我们需要的产物肉桂酸与氨水生成盐溶于水，剩余的醋酸酐与氨水生成盐溶于水，反应产物醋酸与氨水也生成溶于水的盐。先过滤将苯甲醛的沉淀除去，再用盐酸酸化滤液，肉桂酸纳变成肉桂酸析出，在进行抽滤，烘干就可以得到纯净的肉桂酸产品了。好处：用化学方法除掉杂质，充分利用化学知识提纯产物，改变实验书中提纯方法的缺陷，更有利于提高学

20、生的综合能力。装置简单，操作时间较短。1方程式、实验目的、简要步骤、存在的问题；2 设计实验的好处，原因肉桂酸的用途肉桂酸它本身是重要的有机合成中间体之一，广泛用于医药、农业、化工、日化等方面。大部分肉桂酸和相应的醇在催化剂存在下酯化合成。合成的肉桂酸酯主要用作食品和化妆品的香料。这些香料包括：肉桂酸甲酯、乙酯、丙酯、异戊酯、丁酯、异丁酯、正庚酯、烯丙酯、松油酯等。肉桂酸化学名称是苯基丙烯酸，又称桂皮酸，是重要的有机合成工业中间体之一，广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品中。在医药工业中，用来制造“心可安”、局部麻醉剂、杀菌剂、止血药等；在农药工业中作为生长促进剂和长效杀菌剂而用于果蔬

21、的防腐；肉桂酸至今仍是负片型感光树脂最主要的合成原料。肉桂酸还可作为镀锌板的绥蚀剂，聚氯乙烯的热稳定剂，多胺基甲酸脂的交联剂，和乙酰的阻燃剂，以与化学分析试剂等。具有很好的保香作用，通常作为配香原料，也被用作香料中的定香剂，在食品、化妆品、食用香精等领域都有广泛的应用。具体应用如下：1. 肉桂酸在香精香料中的应用a. 调制苹果、樱桃、可作为苹果香精、樱桃香精、水果香精、花香香精调和使用。b. .可作为芳香混合物，用于香皂、香波、洗衣粉、日用化妆品中c. 有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用，对紫外线有一定的隔绝作用，能使褐斑变浅、甚至消失，是高级防晒霜中必不可少的成分之一。d. 肉桂酸本身就是一种香料

22、，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香料的香气更加清香挥发。肉桂酸的各种酯（如甲、乙、丙、丁等）都可用作定香剂，用于饮料、冷饮、糖果、酒类等食品。 肉桂酸，红酒中含量100200毫克/升，白酒中1020毫克/升，一般被酒石酸脂化，氧化后变黄。 西班牙巴塞罗那大学营养学教授卡门德拉托雷指出红葡萄酒中含有酪氨酸衍生的苯甲酸、肉桂酸和其他一些抗氧化成分，经过代以后，有益于增强机体的免疫功能，可防止氧化作用进程和自由基的释放。她还提到，每天喝934克不等量红葡萄酒的人，心血管疾病的发病率明显低于不喝红葡萄酒的人。从临床实验中视察，喝红葡萄酒对预防老年人患白障引发的失明，还有早老痴呆症，效果十

23、分明显.。意大利葡萄酒研究所科研成果 Research Results 1995年 通过乙醇溶液提取和HPLC分析证实：用于生产葡萄酒封口塞的软木中存在多种酚类化合物（安息香酸和肉桂酸衍生物、香兰素、丁香醛和加大麻素）。研究了软木板的贮藏和煮沸对这些化合物的影响。在所有样品中肉桂酸和香兰素都是酚类化合物中的主要部分。经煮沸的软木板与未经处理的相比在原儿茶酸、咖啡酸、p香豆酸和香兰素的浓度上都存在显著差异。经贮藏的软木板和未经贮藏的相比在原儿茶酸、4羟基苯甲酸、咖啡酸和阿酸上存在显著差异。软木板的贮藏增加了可提取出的肉桂酸的含量。另一方面，煮沸降低了同种酚酸的浓度，增加了香兰素的浓度。贮藏后对软

24、木板进行煮沸处理能够有利于软木塞的质量，降低了潜在的不良风味物质（各种肉桂酸）的总量，同时增加了潜在的正效风味物质（香兰素）的总量。2肉桂酸在食品添加剂的应用a.肉桂酸用微生物酶法合成L-苯丙氨酸。L-苯丙氨酸是重要的食品添加剂甜味阿斯巴甜（Aspartame）的主要原料。b.英国联合利华取得了世界知识产权组织专利PCTInt。Appl。Wo01 87，080（2001，11.22）该文介绍肉桂酸和巴氏杀菌助剂组成，具有很强的杀菌、防腐作用。c.肉桂酸还是辣椒素合成酶的一个组成部分肉桂酸水解酶，可以利用转基因培育高产辣椒素含量的辣椒优良品种，必将大大提高辣椒品质，从而有力推动辣椒产业化发展。d

25、.利用肉桂酸的防霉防腐杀菌可应用于粮食、蔬菜、水果中的保鲜、防腐。e.还可用在葡萄酒中，使其色泽光鲜。f.肉桂酸具有很强的兴奋作用，可广泛直接添加于一切食品中。3. 肉桂酸在医药工业中的应用 医药工业中，可用于合成治疗冠心病的重要药物乳酸可心定和心痛平，与合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪，用来制造“心可安”，局部麻醉剂、杀菌剂、止血药等。还可合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪，用作脊锥骨骼松弛剂和镇痉剂。主要用于脑血栓，脑动脉硬化，冠状动脉硬化等病症。对肺腺癌细胞增殖有明显抑制作用。肉桂酸是A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 自1910年Kustenmacher从蜂胶中鉴定出肉桂醇和肉

26、桂酸后，已在北温带地区的蜂胶中共鉴定出300多种化合物。在蜂胶的药效作用上，国外学者进行的大量实验证明，蜂胶对细菌、真菌、病原、线虫有杀灭或抑制作用，包括幼虫芽孢杆菌、枯草杆菌、杆状菌、葡萄球菌、金黄色葡萄杆菌、链球菌、链霉菌、发面酵母、大肠杆菌、沙门氏菌、112种厌氧菌品系、贾第鞭毛虫*，拟杆菌、克氏杆菌等细菌、白假丝酵母、黑曲霉、灰葡萄孢霉、蜜蜂球囊菌、6种人类传染的真菌等真菌、疱疹、马铃薯病毒、流行性感冒、新城疫等病毒以与蛔虫等(胡福良，1998)，其中起主要作用是肉桂酸。同时证明，蜂胶(巴西蜂胶和中国蜂胶)作为食品原料是安全的.台北医学院医学系教授林松洲在作抗癌的研究中，经由FITCA

27、nnexin V/PI 染色体证实，蜂胶能相当有效地使人类肝癌细胞凋亡，而使肝癌获得极优异的治疗效果。 蜂胶能使淋巴球大量产生并快速活化，具有相当显著的免疫力增加活性。台北医学院也曾经针对蜂胶的抗感冒病毒特性做过研究，据林松洲指出蜂胶所以能够对抗感冒病毒，主要是因为其中的某些成分，如肉桂酸等等与这些成分的合成类似物，能够有意义地抑制流行性感冒病毒的复制，特别是在感染期使用，效果最为明显。4. 肉桂酸在美容方面的应用肉桂酸可应用于美容方面，酪氨基酸酶是黑色素合成关键酶，它启动了由酪氨酸转化为黑色素生物聚合体的级链反应，肉桂酸有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用，对紫外线有一定的隔绝作用，能使褐斑变浅，甚

28、至消失，是高级防晒霜中必不可少的成分之一。肉桂酸显著的抗氧化功效对于减慢皱纹的出现有很好的疗效5. 肉桂酸在农药工业中的应用 在农业工业中，肉桂酸作为生长促进剂和长效杀菌剂而用于果蔬防腐。6. 肉桂酸在有机合成化工方面的应用 在有机化工合成方面，肉桂酸可作为镀锌板的缓释剂，聚氯乙烯的热稳定剂，多氨基甲酸脂的交联剂，乙酰和聚己酰胺的阻燃剂，化学分析试剂。也是测定铀、钒分离的试剂；它还是负片型感光树脂的最主要合成原料。主要合成桂酸酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚乙烯氧肉桂酸乙酯和侧基为肉桂酸酯的环氧树脂。应用于塑料方面，可用作PVC的热稳定剂，杀菌防霉除臭剂，还可添加在橡胶、泡沫塑料中制成防臭鞋和鞋垫，也

29、可用于棉布和各种合成纤维、皮革、涂料、鞋油、草席等制品中防止霉变.肉桂酸的发展前景： 国的肉桂酸生产厂家生产规模都比较小。年生产能力不足100吨，而且由于传统工艺合成的方法落后，成本高。总而言之，肉桂酸的社会需求量是越来越大，市场前景很光明。实验部分：试剂：新蒸苯甲醛、新蒸醋酸酐、肉桂酸、醋酸、25%氨水、无水氯化钙、无水碳酸钾、盐酸。仪器：蒸馏瓶（25ml50ml) 空气冷凝管 干燥管 烧杯 玻璃棒 漏斗 抽滤瓶 布氏漏斗 滤纸 电子天平 电热套 搅拌器 WRS-2A微机熔点仪 毛细管 移液管 称量纸 表面皿 PH试纸实验容：实验前的准备文献分析A 间硝基苯甲醛的合成工艺作者黄银华等，出自2

30、008,37（1）81-84期石油化工B由苯甲醛合成间氟苯甲醛的研究 吴霞 硕士论文 理工大学 2009年实验准备（新蒸馏的苯甲醛、乙酸酐）：两套蒸馏装置用以蒸馏苯甲醛、乙酸酐。试剂：苯甲醛 乙酸酐 10%NaOH 浓NH3.H2O（25%) 活性炭 95%乙醇 无水碳酸钾 无水氯化钙简要操作过程：蒸馏装置洗涤后烘干待用，无水碳酸钾置120oC烘2h待用。1、 苯甲醛与氨水的反应：一样量的苯甲醛跟一样物质的量的氨水反应，但氨水的浓度不一样。1-A 5.0g苯甲醛+5ml 25%氨水1-B 5.0g苯甲醛+5ml 25%氨水1-C 5.0g苯甲醛+5ml 25%氨水水浴下，向装在蒸馏瓶中的苯甲醛

31、加入氨水，滴加完毕后，室温反应20min时只有少量沉淀，但分层依然很明显，继续反应过夜，前后反应时间约19小时后停止反应，三个瓶中，A和B号瓶有大量白色沉淀且结块现象严重；C号瓶也出现大量白色沉淀，无结块现象。抽滤，研碎结块并用大量的水洗涤，60oC下烘干。第二组的用氨水物质的量比第一组的多一倍，其余条件均不变。2-A 5.0g苯甲醛+10ml25%氨水2-B 5.0g苯甲醛+10ml25%氨水+10ml水2-C 5.0g苯甲醛+10ml25%氨水+20ml水水浴下滴加氨水后，室温反应30min后，瓶中的沉淀量C>B>A，但仍有大量的苯甲醛未反应，继续反应到100min左右，出现大

32、量沉淀，油层基本消失，B号样结块较明显，搅碎块状物；继续反应到150min后，抽滤，用水洗涤后在60oC下烘干。第三组的用的氨水物质的量与第二组一样，但用PH=910的碱性水代替水。3-B 5.0g苯甲醛+10ml25%氨水+10mPH=910的水3-C 5.0g苯甲醛+10ml25%氨水+20mlPH=910的水先将苯甲醛与碱性水混合，苯甲醛在下层，再滴加25%氨水，室温反应2h后，油层基本消失，过程仍有结块现象，抽滤，用水洗涤后在60oC下烘干。理论产值的计算：3苯甲醛 + 2氨水 TBDA 106 *3 17 *2 298 5.0g 5ml*25g/100ml=1.2g由上反应式可知氨水

33、过量了，所以TBDA=5.0*298/106/3=4.7g样品号样品重/g收率/%熔点/oC1-A4.590.1102.3-103.01-B4.590.1102.4-102.71-C4.897.0101.9-103.02-A4.488.9101.2-101.62-B3.368.7100.6-102.92-C4.897.0101.7-102.23-B2.958.6101.1-103.33-C3.774.7101.3-101.8结论：反应时间较长，不适合进行实验室的提纯。由于反应在两相体系中进行,只可以在临界面发生反应,接触面积较小，导致反应较慢进行。2、 模拟溶液的配制假设苯甲醛+乙酸酐肉桂酸+乙酸 反应进度为50%，则体系中的苯甲醛，乙酸酐，肉桂酸，乙酸的含量均可计算，配制除K2CO3和苯甲醛的混合液，并定容到一定体积。根据实验室制法的用量计算： 苯甲醛 + 乙酸酐 肉桂酸 + 乙酸 106.13 102.09 148.17 60.05反应前摩尔量 0.015 0.042 0 0反应消耗的的量 0.0075 0.0075 0.0075 0.0075反应后剩余的量 0.0075 0.0345 0.0075 0.0075所以剩余的苯甲醛=0.0075*106.13=0.8g 乙酸酐=0.0345*102.09=3.5g 肉桂酸=0.0075*148.17=1.1g 乙酸=0.00