甲基柏木桐-课件

乙酰基柏木烯的合成工艺研究姓名：陆洲学号：0623213指导老师：朱凯教授2019.6.17甲基柏木桐-课件1乙酰基柏木烯的合成工艺研究

第一章绪论第二章实验部分第三章结果与讨论第四章结论乙酰基柏木烯的合成工艺研究

2第一章绪论1.1引言乙酰基柏木烯（甲基柏木酮）是一种具有麝香-龙涎香的木香香料。其香气强烈持久，在调香上具有很好的修饰、协调、定香作用。广泛应用于香皂、化妆品、香波等日化香精中，是一种很重要的合成香料。目前甲基柏木酮主要是以柏木烯为原料，通过强酸催化，和醋酐进行乙酰化反应制得。其反应如下：第一章绪论1.1引言3在催化剂使用方面，有用硫酸，多聚磷酸，过磷酸，固体超强酸等强酸。在催化剂使用方面，有用硫酸，多聚磷酸，过磷酸，固41.2文献综述乙酰基柏木烯的性质乙酰基柏木烯，又称为甲基柏木酮(MethylCedrylKetone缩写

MCK)，分子式为C17H26O，化学名称为9-乙酰基-2-6-6-8-四甲基-三环-8-十一碳烯，分子结构式如下：

乙酰基柏木烯为黄色至黄褐色的透明液体。折光指数ND201．517～1．521相对密度d20200.996～1.010，闪点1l4℃，沸点l40～160℃／0.67kPs。1.2文献综述5乙酰基柏木烯的合成方法

硫酸法多聚磷酸法过磷酸法固体超强酸法甲基柏木桐-课件6本文的主要研究内容柏木烯的异构反应。乙酰基柏木烯的合成。研究了罗汉柏烯的乙酰化反应。本文的主要研究内容7第二章实验部分柏木烯的异构合成乙酰基柏木烯罗汉柏烯的乙酰化第二章实验部分柏木烯的异构82.1实验方法β-柏木烯异构反应方程式：操作步骤：在强烈搅拌下使230g乙酸和90g85%多聚磷酸混合，保持温度在38～40℃条件下，缓慢滴加300g粗柏木烯。然后在30～40℃温度下搅拌反应3h，即结束异构化反应。反应装置如下：2.1实验方法9然后反应混合物倒入550g冰水中，静置分层，分去水层，将油层用10%碳酸钠溶液进行中和，再用饱和食盐水将油层洗至中性。用由三颈瓶、φ25×1000mm分馏柱、φ3×3mm不锈钢亚延环填料和2X-1型旋片式真空泵等构成的分馏装置，将油层进行真空分馏，收集100℃/0.533kPa的馏分，可得130～150g精制的α-柏木烯，含量约70%。然后反应混合物倒入550g冰水中，静置分层10合成乙酰基柏木烯柏木烯在多聚磷酸的催化下和醋酐发生乙酰化反应，得到具有香气的的乙酰基柏木烯。并且由于柏木烯中含有和α-柏木烯沸点相近的罗汉柏烯，也能乙酰化生成具有香气的酮类混合物。两个反应的方程式如下：合成乙酰基柏木烯11工艺方块图如下：工艺方块图如下：12操作过程中的注意点：乙酰化反应在滴加精制柏木油原料和后续反应时，以保持温度不宜过高。因为原料为三环烯烃，温度过高会引起断环、聚合等反应，造成分子结构发生变化，同时使反应物内温度迅速上升，难以控制，不能得到乙酰基柏木烯产品

。乙酰化反应时，在滴加柏木烯之前必须强烈搅拌，使乙酐和多聚磷酸混合均匀，才能加料。否则会固多聚磷酸沉底。使反应混合物不均匀，成为非均相，使乙酰化反应难以进行，甚至无法进行。操作过程中的注意点：13罗汉柏烯乙酰化一步法（直接乙酰化）：

在装有搅拌器，温度计，冷凝管的四口烧瓶中加入多聚磷酸20g，醋酐20.4g，搅拌5分钟，恒温水浴锅加热，让温度从25℃升到50℃，然后冷却到25℃，加入13g苯和罗汉柏烯10g，已超过十分钟的时间加入，在25℃下反应2小时，然后加入50g冰水，再在50℃下搅拌30min。罗汉柏烯乙酰化14二步法（先异构再乙酰化）：

在装有搅拌器，温度计，冷凝管的四口烧瓶中加入多聚磷酸20g，冰醋酸25g，搅拌升温到40℃，加入罗汉柏烯15g（滴加时间超过5分钟）。在40℃下反应3小时。然后加入50g冰水，油层分离出来，将油层碱洗，然后再水洗至中性。得到10g左右的罗汉柏烯异构体，将罗汉柏烯异构体再按上述一步法的方式进行反应。二步法（先异构再乙酰化）：15第三章结果与讨论3.1β-柏木烯异构通过多次异构试验和精馏分离，结果表明，先异构β-柏木烯，后精馏来制备单一组成的α-柏木烯的方法是有效的。

第三章结果与讨论3.1β-柏木烯异构16甲基柏木桐-课件173.2乙酰基柏木烯合成温度对反应的影响：3.2乙酰基柏木烯合成18催化剂用量对反应的影响催化剂用量对反应的影响19酰化剂用量对反应的影响酰化剂用量对反应的影响20反应时间对反应的影响反应时间对反应的影响21单因素所得最佳条件单因素所得最佳条件22单因素下所得乙酰基柏木烯色谱图单因素下所得乙酰基柏木烯色谱图23正交试验实验计划表如下：正交试验24正交试验分析正交试验分析25正交试验所得最佳条件

按此工艺条件验证试验，甲基柏木桐得率为62%。符合正交试验结果。在此条件下得到色谱图如下：正交试验所得最佳条件按此工艺条件验证试验，甲基26甲基柏木桐-课件27罗汉柏烯乙酰化：色谱图如下：一步法：罗汉柏烯乙酰化：28二步法：二步法：29对α-柏木烯及β-柏木烯乙酰化反应包括β-柏木烯异构为α-柏木烯的过程，乙酰化反应只能得到单一的产品乙酰基柏木烯，该物质具有微弱的木香、檀香等香气，香气单一；对罗汉柏烯异构化可得到A、B、C、D、E、F和G等多种异构体，乙酰化后可得到多种酮的混合物，此混合物具有强烈的木香、檀香及龙涎香等香气，且留香时间持久。因此，柏木烯混合物中罗汉柏烯的含量直接影响了乙酰化产品的质量，罗汉柏烯含量越高，甲基柏木酮的品级也越高。对α-柏木烯及β-柏木烯乙酰化反应包括β-柏木烯异构为α-柏30第四章结论⑴对β-柏木烯的异构试验结果表明先异构后精馏来制备单一组成的α-柏木烯的方法是有效的。通过比较实验得出异构化的较好工艺条件是：溶剂苯的用量为柏木烯原料量（摩尔量）50%左右；催化剂多聚磷酸的用量为柏木烯原料量（摩尔量）的0.5%；反应温度为50℃；反应时间为3h。以此条件可以制得含量为70%的α-柏木烯。本研究制备了高纯度α-柏木烯，为提高普通柏木烯的附加值和α-柏木烯的乙酰化提供了实验基础。第四章结论⑴对β-柏木烯的异构试验结果表明先异构后精馏来制31⑵对乙酰基柏木烯合成工艺的研究，找到了最佳的合成方法，即在加入原料柏木烯10.2g，催化剂20g，醋酐25g，在70℃下反应5h下能够得到60%的最大的产率，并且通过精馏能够得到含量为60%的柏木酮。⑶通过研究罗汉柏烯的乙酰化反应，更加清楚了罗汉柏烯乙酰化反应在柏木烯乙酰化反应中的重要性，及其对提高香料品质的重要意义⑵对乙酰基柏木烯合成工艺的研究，找到了最佳的合成方法，即在加32Thankyou！！！Thankyou！！！33乙酰基柏木烯的合成工艺研究姓名：陆洲学号：0623213指导老师：朱凯教授2019.6.17甲基柏木桐-课件34乙酰基柏木烯的合成工艺研究

第一章绪论第二章实验部分第三章结果与讨论第四章结论乙酰基柏木烯的合成工艺研究

35第一章绪论1.1引言乙酰基柏木烯（甲基柏木酮）是一种具有麝香-龙涎香的木香香料。其香气强烈持久，在调香上具有很好的修饰、协调、定香作用。广泛应用于香皂、化妆品、香波等日化香精中，是一种很重要的合成香料。目前甲基柏木酮主要是以柏木烯为原料，通过强酸催化，和醋酐进行乙酰化反应制得。其反应如下：第一章绪论1.1引言36在催化剂使用方面，有用硫酸，多聚磷酸，过磷酸，固体超强酸等强酸。在催化剂使用方面，有用硫酸，多聚磷酸，过磷酸，固371.2文献综述乙酰基柏木烯的性质乙酰基柏木烯，又称为甲基柏木酮(MethylCedrylKetone缩写

MCK)，分子式为C17H26O，化学名称为9-乙酰基-2-6-6-8-四甲基-三环-8-十一碳烯，分子结构式如下：

乙酰基柏木烯为黄色至黄褐色的透明液体。折光指数ND201．517～1．521相对密度d20200.996～1.010，闪点1l4℃，沸点l40～160℃／0.67kPs。1.2文献综述38乙酰基柏木烯的合成方法

硫酸法多聚磷酸法过磷酸法固体超强酸法甲基柏木桐-课件39本文的主要研究内容柏木烯的异构反应。乙酰基柏木烯的合成。研究了罗汉柏烯的乙酰化反应。本文的主要研究内容40第二章实验部分柏木烯的异构合成乙酰基柏木烯罗汉柏烯的乙酰化第二章实验部分柏木烯的异构412.1实验方法β-柏木烯异构反应方程式：操作步骤：在强烈搅拌下使230g乙酸和90g85%多聚磷酸混合，保持温度在38～40℃条件下，缓慢滴加300g粗柏木烯。然后在30～40℃温度下搅拌反应3h，即结束异构化反应。反应装置如下：2.1实验方法42然后反应混合物倒入550g冰水中，静置分层，分去水层，将油层用10%碳酸钠溶液进行中和，再用饱和食盐水将油层洗至中性。用由三颈瓶、φ25×1000mm分馏柱、φ3×3mm不锈钢亚延环填料和2X-1型旋片式真空泵等构成的分馏装置，将油层进行真空分馏，收集100℃/0.533kPa的馏分，可得130～150g精制的α-柏木烯，含量约70%。然后反应混合物倒入550g冰水中，静置分层43合成乙酰基柏木烯柏木烯在多聚磷酸的催化下和醋酐发生乙酰化反应，得到具有香气的的乙酰基柏木烯。并且由于柏木烯中含有和α-柏木烯沸点相近的罗汉柏烯，也能乙酰化生成具有香气的酮类混合物。两个反应的方程式如下：合成乙酰基柏木烯44工艺方块图如下：工艺方块图如下：45操作过程中的注意点：乙酰化反应在滴加精制柏木油原料和后续反应时，以保持温度不宜过高。因为原料为三环烯烃，温度过高会引起断环、聚合等反应，造成分子结构发生变化，同时使反应物内温度迅速上升，难以控制，不能得到乙酰基柏木烯产品

。乙酰化反应时，在滴加柏木烯之前必须强烈搅拌，使乙酐和多聚磷酸混合均匀，才能加料。否则会固多聚磷酸沉底。使反应混合物不均匀，成为非均相，使乙酰化反应难以进行，甚至无法进行。操作过程中的注意点：46罗汉柏烯乙酰化一步法（直接乙酰化）：

在装有搅拌器，温度计，冷凝管的四口烧瓶中加入多聚磷酸20g，醋酐20.4g，搅拌5分钟，恒温水浴锅加热，让温度从25℃升到50℃，然后冷却到25℃，加入13g苯和罗汉柏烯10g，已超过十分钟的时间加入，在25℃下反应2小时，然后加入50g冰水，再在50℃下搅拌30min。罗汉柏烯乙酰化47二步法（先异构再乙酰化）：

在装有搅拌器，温度计，冷凝管的四口烧瓶中加入多聚磷酸20g，冰醋酸25g，搅拌升温到40℃，加入罗汉柏烯15g（滴加时间超过5分钟）。在40℃下反应3小时。然后加入50g冰水，油层分离出来，将油层碱洗，然后再水洗至中性。得到10g左右的罗汉柏烯异构体，将罗汉柏烯异构体再按上述一步法的方式进行反应。二步法（先异构再乙酰化）：48第三章结果与讨论3.1β-柏木烯异构通过多次异构试验和精馏分离，结果表明，先异构β-柏木烯，后精馏来制备单一组成的α-柏木烯的方法是有效的。

第三章结果与讨论3.1β-柏木烯异构49甲基柏木桐-课件503.2乙酰基柏木烯合成温度对反应的影响：3.2乙酰基柏木烯合成51催化剂用量对反应的影响催化剂用量对反应的影响52酰化剂用量对反应的影响酰化剂用量对反应的影响53反应时间对反应的影响反应时间对反应的影响54单因素所得最佳条件单因素所得最佳条件55单因素下所得乙酰基柏木烯色谱图单因素下所得乙酰基柏木烯色谱图56正交试验实验计划表如下：正交试验57正交试验分析正交试验分析58正交试验所得最佳条件

按此工艺条件验证试验，甲基柏木桐得率为62%。符合正交试验结果。在此条件下得到色谱图如下：正交试验所得最佳条件按此工艺条件验证试验，甲基59甲基柏木桐-课件60罗汉柏烯乙酰化：色谱图如下：一步法：罗汉柏烯乙酰化：61二步法：二步法：62对α-柏木烯及β-柏木烯乙酰化反应包括β-柏木烯异构为α-柏木烯的过程，乙酰化反应只能得到单一的产品乙酰基柏木烯，该物质具有微弱的木香、檀香等香气，香气单一；对罗汉柏烯异构化可得到A、B、