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文档简介

第一组奈乙醚的生产第一页,共二十八页,编辑于2023年,星期四合成路线和生产方法徐健第二页,共二十八页,编辑于2023年,星期四β-萘乙醚的生产方法生产方法特点2-萘酚与无水乙醇作用法【1】先将2-萘酚、无水乙醇、浓硫酸混合,加热回流数小时,然后回收乙醇,将反应物用水洗、碱洗,分出油层,再经干燥、减压蒸馏而得。该方法的缺点是:反应温度高,反应时间长,产率低,生产效率低,易生成乙醚等副产物,产品质量低,而且设备腐蚀严重,造成设备维护更新频繁,增加产品的生产成本。此外还对环境产生污染。相转移催化法N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,在碱性条件下使β-萘酚与硫酸二乙酯反应合成β-萘乙醚【2】用相转移催化剂(正四丁基溴化铵),在碱性条件下,以β-萘酚和硫酸二乙酯为原料醚化制得,产率为81%。大连大学师范学院化学系采用N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,在碱性条件下,使β-萘酚与硫酸二乙酯合成β-萘乙醚,并与相转移催化剂作用下的合成进行了比较,从而找到了一条能得到高于文献产率的合成路线。(1)醚化:在250ml四口烧瓶中装上回流冷凝器、搅拌器和温度计在室温下先加入5g(0.11mol)氢氧化钠和20mlN,N-二甲基乙酰胺加热,开搅拌,通回流冷凝水,当温度达到35℃时,开始滴加19ml(0.11mol)硫酸二乙酯,于5min内滴加完毕,在该温度下反应3h,然后降温。第三页,共二十八页,编辑于2023年,星期四续表:生产方法特点(2)分离:将反应液倾入盛有100ml10%的热氢氧化钠的溶液中,激烈搅拌,静置分出有机层,并用乙醚萃取水层,萃取层与有机层合并。(3)减压蒸馏:将有机层减压蒸馏,收集138-140℃(160Pa)馏分,得到白色结晶,干燥。(4)提纯:将得到的白色结晶再用混合溶剂(乙醇:水=1:1)溶解,重结晶,得到白色带有香味闪光结晶,产率为94.2%。威廉逊法合成β-萘乙醚(又名乙基化法)【3】乙基化方法合成β-萘乙醚,主要是以β-萘酚为原料,在碱性催化剂存在下,用卤代烷烃进行基化反应制得。常用的制备方法是:在搅拌条件下将原料和催化剂放入含有适当溶剂的反应器中,加热反应一段时间,蒸出溶剂以对溶剂进行回收,稍冷却后加入适量的水,继续冷却至室温,过滤洗涤至中性,得粗产品,烘干,然后用适当的溶剂进行重结晶,即可得到最终产品β-萘乙醚。如可采用碳酸钾为催化剂,β-萘酚和溴乙烷为原料,采用二甲基甲酰胺(DMF)为反应介质,采用醇类溶剂作为粗产品的重结晶溶剂,可以制备出β-萘乙醚。该方法具有操作简单,制备过程对设备腐蚀小,生产成本低等优点,但存在反应温度高、反应时间长、生产效率低等缺点,这在某种程度上也限制了其工业化的生产效益。【4】第四页,共二十八页,编辑于2023年,星期四参考资料:【1】李子彬.《中国化工产品大全》(下卷)〔M〕.化学工业出版社.1994.Tb103【2】徐克勋.《精细有机化工原料及中间体手册》〔M〕.化学工业出版社.1998.3-133【3】丁敬敏.《化学实验技术》(Ⅰ)〔M〕.化学工业出版社.2008.58【4】魏东升.β2萘乙醚的合成研究[J].化学工程师,2004(1):63-64.第五页,共二十八页,编辑于2023年,星期四

各方法的质量产率、成本估算方法曹润虎第六页,共二十八页,编辑于2023年,星期四

各种方法的产率、原料的消耗量、生产成本估算及比较合成方法产率威廉逊法92.4%(6小时反应时间)缩合法98.7%(7小时反应时间)微波辐射法80%(20分钟反应时间)相转移催化法98%(7小时反应时间)参考文献:【5】韩广甸.赵树纬,李述更等游记之辈化学手册【M】.北京,化学工业出版社1991.261-262.【6】何坚,季儒英香料概论【M】.北京:中国石化出版社.1993.125-126.【7】蔡自由.相转移催化合成的研究【J】.化工技术与开发,32(4):4.

第七页,共二十八页,编辑于2023年,星期四威廉逊法(碱性催化剂)【5】工艺:乙基化方法合成β-萘乙醚,主要是以β-萘酚为原料,在碱性催化剂存在下,用卤代烷烃进行基化反应制得。产率为85%。原料名称规格当前市场价格(元/克)每克成品使用原料量(g)每克成品使用原料单价(元/克)β-萘酚≥99%0.0233.60.083碳酸钾99.9%0.00756.00.045无水乙醇99.97%0.00450.02溴乙烷99.0%0.0181.60.0288每克成品的生产成本(元):0.1768备注:β-萘酚:17500元/吨碳酸钾:7500元/吨溴乙烷:17700元/吨无水乙醇:4000元/吨第八页,共二十八页,编辑于2023年,星期四由表可知,选择K2CO3为催化剂效果最好,原因可能是NaOH碱性过强,而Na2CO3碱性过弱两者都不利于反应。故选择K2CO3催化剂从表可知,收率随温度升高而提高且影响较大,温度在120℃时已有较大回流,故选择反应温度为120℃选择反应温度120℃,反应时间6h,反应物β-萘酚0.204mol,溴乙烷0.20mol变化催化剂的用量,考察对收率的影响由表可知,K2CO3用量30.4g为最佳。用量过少,反应生成的HBr不能完全中和,过量会造成浪费,增加分散的用水量,造成一定的产品流失,影响收率。

第九页,共二十八页,编辑于2023年,星期四相转移催化法【6】工艺:用相转移催化剂(正四丁基溴化铵),在碱性条件下,以β-萘酚和硫酸二乙酯为原料醚化制得,产率为81%。原料名称规格当前市场价格(元/克)每克成品使用原料量(g)每克成品使用原料单价(元/克)β-萘酚≥99%0.02314.40.3312氢氧化钠>99%0.0066.00.036四丁基氯化钠≥99.0%31.955.85溴乙烷99.0%0.01813.10.236每克成品的生产成本(元):6.4532备注:β-萘酚:17500元/吨氢氧化钠:600元/吨溴乙烷:17700元/吨四丁基氯化钠:300000元/吨第十页,共二十八页,编辑于2023年,星期四缩合法【7】工艺:先将2-萘酚、无水乙醇、浓硫酸混合,加热回流数小时,然后回收乙醇,将反应物用水洗、碱洗,分出油层,再经干燥、减压蒸馏而得。原料名称规格当前市场价格(元/克)每克成品使用原料量(g)每克成品使用原料单价(元/克)β-萘酚≥99%0.023250.575浓硫酸98%0.00048100.0048无水乙醇99.97%0.004300.12每克成品的生产成本(元):0.6998备注:β-萘酚:17500元/吨浓硫酸:480元/吨无水乙醇:4000元/吨第十一页,共二十八页,编辑于2023年,星期四毒性、防护措施以及三废处理方法刘娜第十二页,共二十八页,编辑于2023年,星期四溴乙烷危险性概述:

健康危害:本品具有麻醉作用。对眼和呼吸道刺激较轻,对肝、肾、心肌有损害。本品可由呼吸道和皮肤进入人体。急性中毒:表现有头痛、眩晕、面部潮红、瞳孔散大、脉搏加速、四肢震颤、呼吸困难、紫绀、虚脱,甚至呼吸麻痹。慢性中毒:表现有头痛、头晕、四肢乏力和麻木、身体沉重感。随病情发展,可有四肢无力加剧、肌力减退、行走困难、腱反射亢进。可发生语言障碍,眼球、手指震颤,流涎。燃爆危险:本品极度易燃,有毒,具刺激性。急救措施:皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。第十三页,共二十八页,编辑于2023年,星期四食入:饮足量温水,催吐。就医。消防措施:危险特性:其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。受高热分解产生有毒的溴化物气体。受光照或火焰下易分解生成溴化氢和碳酰溴。与强氧化剂接触可发生化学反应。有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、溴化氢。灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。接触控制/个体防护:

中国MAC(mg/m3):未制定标准前苏联MAC(mg/m3):5TLVTN:OSHA200ppm,891mg/m3;ACGIH5ppm,22mg/m3TLVWN:未制定标准工程控制:密闭操作,局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护:空气中浓度超标时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。身体防护:穿防毒物渗透工作服。手防护:戴防化学品手套。其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。注意个人清洁卫生。废弃处置:废弃处置方法:用控制焚烧法处置。焚烧炉排出的卤化氢通过酸洗涤器除去。第十四页,共二十八页,编辑于2023年,星期四无水乙醇成分/组成信息有害物成分含量CASNo.一、燃烧爆炸危险性燃烧性:不燃。危险特性:与水和水蒸气大量放热,形成腐蚀性溶液。遇潮时腐蚀铝、锌和锡,并放出易燃易爆的氢气。稳定性:稳定。避免接触的条件:潮湿空气。禁忌物:强酸、可燃物、二氧化碳、过氧化物、水。二、毒性及健康危害侵入途径:吸入、食入。毒性:腐蚀性。健康危害:本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;接触眼睛和皮肤可引起灼伤;误服可导致消化道灼伤,黏膜糜烂、出血和休克。三、急救皮肤接触:脱去污染的衣着、用流动清水冲洗。眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水冲洗15分钟,就医。吸入:脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸畅通。必要时人工呼吸、就医。食入:误服者给饮足量温水,或催吐、就医四、防护措施工程控制:生产过程密封,加强通风。呼吸系统防护:空气浓度超标时,应该佩戴防毒面具。眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。防护服:穿工作服。手防护:必要时戴防护手套。其它:工作现场严禁吸烟。保持良好的卫生习惯。第十五页,共二十八页,编辑于2023年,星期四氢氧化钠危险性概述健康危害:本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;皮肤和眼直接接触可引起灼伤;误服可造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。环境危害:对水体可造成污染。燃爆危险:本品不燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。急救措施皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。消防措施危险特性:与酸发生中和反应并放热。遇潮时对铝、锌和锡有腐蚀性,并放出易燃易爆的氢气。本品不会燃烧,遇水和水蒸气大量放热,形成腐蚀性溶液。具有强腐蚀性。有害燃烧产物:可能产生有害的毒性烟雾。灭火方法:用水、砂土扑救,但须防止物品遇水产生飞溅,造成灼伤。接触控制/个体防护监测方法:酸碱滴定法;火焰光度法工程控制:密闭操作。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,佩戴空气呼吸器。眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。身体防护:穿橡胶耐酸碱服。手防护:戴橡胶耐酸碱手套。其他防护:工作场所禁止吸烟、进食和饮水,饭前要洗手。工作完毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。第十六页,共二十八页,编辑于2023年,星期四β-萘酚危险性概述健康危害:对眼睛、皮肤、粘膜有强烈刺激作用。可引起出血性肾炎。误服后,能引起呕吐、腹泻、腹痛、痉挛、贫血、虚脱。有报道,还可引起溶血性贫血。燃爆危险:本品可燃,有毒,具强刺激性。急救措施皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。危险特性:遇明火、高热可燃。有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、成分未知的黑色烟雾。灭火方法:消防人员须戴好防毒面具,在安全距离以外,在上风向灭火。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。监测方法:高级液相色谱法工程控制:严加密闭,提供充分的局部排风。现场备有冲洗眼及皮肤的设备。呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,必须佩戴防尘面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。身体防护:穿连衣式胶布防毒衣。手防护:戴橡胶手套。其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。及时换洗工作服。避免接触的条件:光照。第十七页,共二十八页,编辑于2023年,星期四合成路线的选择理由:虽然2-萘酚与无水乙醇作用法成本低,但杂质多,产率低,对设备要求高。威廉逊法操作简单,制备过程对设备腐蚀小,生产成本低等优点。从实验室的可行性方面是最具有优势的。选择:威廉逊法第十八页,共二十八页,编辑于2023年,星期四产品用途,原料产品的理化常数指标缪杰

第十九页,共二十八页,编辑于2023年,星期四二、产品的用途以及原料、产品的理化常数指标产品用途:

醚类合成香料。主要用作橙花、草莓等香料的调合香料,也可直接作为橙花精使用。还可用作香皂香料。用于皂用的茉莉、橙花、古龙型等。可作为增甜和花香剂,常与甲基萘基甲酮、邻氨基苯甲酸甲酯、橙叶油等共用。与芳樟醇和其酯类、松油醇和其酯类、苯乙酸异丁酯、少量十一内酯等能很好协调混合。如与甲位戊基桂醛等沸点稍高的香料共用时效果更好。

第二十页,共二十八页,编辑于2023年,星期四名称外观分子量溶解性熔点/℃沸点/℃折光率/20℃相对密度/20℃/4℃LD50/mg/kgβ-萘乙醚白色晶体172.23不溶于水,溶于乙醇37.52821.0606-溴乙烷无色或微黄色透明液体108.97难溶于水,溶于多种有机溶剂-11938.21.42421.46121350mg/kg(大鼠经口)

碘乙烷无色澄清重质液体,有醚的气味155.97不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂-10872.41.93330(大鼠静脉);560(小鼠静脉)

硫酸二乙脂无色油状液体154.18不溶于水,溶于乙醇乙醚-252081.40041.172880mg/kg(大鼠经口)

β-萘酚白色至淡红色片状晶体114.17不溶于冷水溶于热水,乙醇,乙醚,乙醛,氯仿,苯1232851.2172420mg/kg(大鼠经口)

第二十一页,共二十八页,编辑于2023年,星期四名称外观分子量溶解性熔点/℃沸点/℃折光率/20℃相对密度/20℃/4℃LD50/mg/kg结晶硫酸氢钠无色单斜系晶体120.06溶于水不溶于液氨58.5无资料2.435(13℃)-氢氧化钠无色透明晶体40.01易溶于水水并溶于乙醇和甘油318.413902.130-无水乙醇无色透明液体46.07溶于水甲醇乙醚氯仿-11478.31.36110.7894-第二十二页,共二十八页,编辑于2023年,星期四实验室草案以及分离提纯的草案

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