苯丙烯醛的合成工艺研究

第37卷,第5期安徽化工Vol 37. No520年10月ANHUI CHEMICAL INDUSTRYOct 2011苯丙烯醛的合成工艺研究刘红艳,陈天云,白敏(合肥工业大学化学工程学院,安徽合肥230009)摘要:以苯甲醛和乙醛为原料用乙醇作溶剂在氢氧化钠催化条件下合成苯丙烯醛。研究了原料摩尔比、碱浓度、反应时间反应温度对产品收率的影响获得了反应的最佳工艺条件:乙醛与苯甲醛的摩尔比为1051氢氧化钠碱浓度为25%,反应时间为75min,反应温度为30℃,此时苯丙烯醛的合成收率达到60%。关键词:苯甲醛;苯丙烯醛;合成工艺doi:10.3969/isn1008-53X.201105014中图分类号:TQ4532;062541文献标识码:A文章编号:1008-553X(2011)05-0045-03引言在带有磁力搅拌、温度计和滴液漏斗的三口烧瓶苯丙烯醛(又称肉桂醛)是一种不饱和芳香醛,熔点中,搅拌条件下分别加入苯甲醛氢氧化钠溶液和无水7.5℃,常压下沸点253℃,折光率1.6195,难溶于水及乙醇,再用滴液漏斗缓慢滴加乙醛,同时观察到三口烧石油醇,易溶于醇、醚、氯仿和苯肉桂醛具有浓郁的桂瓶内液体的颜色逐渐变为浅黄色最终变为深黄色。反皮芳香和药辛香气味被广泛作为食品调味剂;其能有应结束,用分液漏斗分出反应液中的有机层,并滴加盐效地抑制细菌的繁殖被用于食品添加剂;具有良好的酸使有机相的pH值为7加无水硫酸镁进行干燥将滤持香作用,被作为增香剂和定香剂而广泛地用于香料及液进行减压蒸馏,先蒸出未反应的苯甲醛后再收集甜酒、果品类等调味品中;是制造肉桂醇及其酯类、苯120-140℃的馏分,产品为亮黄色的油状液体,并对液体丙醇及其酯类的重要中间体;总之,肉桂醛被广泛应用进行分析。于医药、香料、食品、日用化妆品、塑料和感光材料等领经红外分析得出几个重要的特征峰:2750cm-为域門。CHO-伸缩振动峰;1650cm4为C=O伸缩振动峰;1600现有的肉桂醛的合成方法中有的需要在有毒溶剂cm-为C=C伸缩振动峰;975cm为_CH=CH-振动峰;中进行,有的产物收率低,因此,进一步开展肉桂醛合成730cm-为苯环中五个相邻H的伸缩振动峰。上述数据技术的研究具有重要的意义。本文以苯甲醛和乙醛为基与标准图谱相符因此,所合成的产物为肉桂醛。础原料,以乙醇为溶剂进行了肉桂醛合成工艺研究,并经过高效液相色谱进行分析,得出其出峰时间与标获得了较佳的工艺条件,产品收率达到了60%。样品完全一致,且含量均超过95%2实验部分3结果与讨论21仪器与试剂31乙醛与苯甲醛的摩尔比对反应结果的影响Spectrum100傅立叶变换红外光谱仪(美国PE公在氢氧化钠溶液存在条件下,由于乙醛可以发生自司) SHIMANZU岛津 LC solution lite色谱数据系统、予身缩合反应生成副产物β-羟基丁醛因此,反应过程华DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华中应将乙醛缓慢滴加到苯乙醛中。仪器有限公司)、SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义市英实验条件:在苯甲醛01mol、乙醇20mL、氢氧化峪予华仪器厂)钠溶液的质量浓度2.0%、反应温度为25℃、反应时苯甲醛(AR,上海凌峰化学试剂有限公司);乙醛间为 100min条件下,改变乙醛的加入量,研究乙醛与(40%,AR,上海凌峰化学试剂有限公司);盐酸氢氧化苯甲醛不同的摩尔比对产品收率的影响,实验结果如钠均为AR;无水乙醇(上海中秦化学试剂有限公司)。图1所示。22实验方法中国煤化工CNMHG收稿日期:2011-0426作者简介:刘红艳(1986-),女,硕士研究生,研究方向精细有机合成技术,13965008390,4574408@163cm。总第173期2011年第5期(第37卷)安徽化工反应温度℃图1反应物投料摩尔比对收率的影响图3反应温度对反应收率的影响图1数据表明,在上述反应条件下随着乙醛量的30℃为宜,此时产物的收率为573%。增加苯甲醛与乙醛反应的量增加产品收率提高;当乙34反应时间对反应结果的影响醛的摩尔数过量5%后,乙醛发生自身缩合的几率增大实验条件:在苯甲醛0.lmol、乙醛0.105mol、乙醇产品的收率开始下降。因此,乙醛与苯甲醛摩尔比以20nmL氢氧化钠溶液浓度25%反应温度为30℃条件105:1为宜,此时产物的收率为50%。下,改变反应时间研究了反应时间对产品收率的影响,32碱液浓度对反应结果的影响实验结果如图4所示。实验条件:在苯甲醛0.1mol、乙醛0.105mo、乙醇20mL、反应温度为25℃、反应时间为100min条件下,改变氢氧化钠溶液的质量百分比浓度,研究了氢氧化钠溶液浓度对产品收率的影响,实验结果如图2所示。反应时间min图4反应时间对反应收率的影响图4数据表明,在上述反应条件下,当反应时间小于75min时,反应物反应不充分,反应收率低;随着时间碱浓度%的延长,有利于产物收率的提高;但由于产物肉桂醛很图2碱液浓度对反应收率的影响容易被氧化为肉桂酸继续延长反应时间,产物的收率图2数据表明,在上述反应条件下,随着氢氧化钠会受到影响。因此,反应时间以75min最好,此时,产物溶液浓度的增加,反应越完全,产品的收率提高;当氢氧的收率为595%化钠溶液浓度为25%时产品的收率最高,为546%。但35溶剂加入量对反应结果的影响是,随着碱的浓度增加,碱性增强,乙醛在强碱条件下容在上述条件下,还分别研究了溶剂乙醇加入量为易发生自身缩合反应而导致收率迅速下降。10mL、15mL、20mL对产品收率的影响,发现当乙醇量为33反应温度对反应结果的影响15mL时产品收率最高。这是因为当乙醇量过少时不利实验条件:在苯甲醛0.1mol、乙醛0.105mo、乙醇于反应物分散,影响反应的进行;当乙醇量过多时反应20mL、氢氧化钠溶液浓度25%、反应时间为100min条速率会降低,因此,乙醇的量为15mL时反应结果最好。件下,改变反应温度,研究了反应温度对产品收率的影但是在实际的实验中因为乙醇可以很好地将粘在玻璃响,实验结果如图3所示。仪器表面的反应液溶解掉,减少实验误差,而且乙醇最图3数据表明,在上述反应条件下,随着反应温度终可以得到回收,因而在上述的实验条件下我们将乙醇的升高有利于反应的进行产品的收率增加;但达到一的加入量定中国煤化工为60%。定温度(30℃)后,再提高温度时,由于苯甲醛易被氧化4结论CNMHG为苯甲酸,从而使产品的收率下降。因此,反应温度以综上所述,通过对其合成条件的研究和各个影响因刘红艳等:苯丙烯醛的合成工艺研究素的分析,得出制备肉桂醛的较佳工艺条件:苯甲醛(3]腾占才毕红梅聚乙二醇催化合成肉桂醛合成方法研究门化0mol、乙醛0.105mol、乙醇15mL、氢氧化钠溶液浓度学与粘合,2003(1)32-3325%、反应温度30℃反应时间75mn,在上述条件下,安家驹,王伯英实用精细化工辞典M北京轻工业出版社,肉桂醛的合成收率达到60%。1988:293-294参考文献[5]罗晓燕,殷斌烈,邹光等空气氧化法制备肉桂酸精细化工中间体,2001,31(2)23-24[霍红,冯凌霞肉桂醛合成工艺的研究门安徽化工,2002(2)6]段行言实用精细有机化工合成手册北京:化学工业出版21-22.社,2002:2.2]J. Cocchiara, C.S. Letizia, J. Lalko, A. Lapczynski, A M. Api.门7]吕秀阳何龙鹿骋,等肉桂醛绿色合成新方法门化工学报Fragrance material review on cinnamaldehyde[J]. ELSEVIER. Food2005,56(5):857-860口and Chemical Toxicology, 2005, 43: 867-923Study on the Synthesis Technology of BenzalacetalaehydLIU Hong-yan, CHEN Tian-yun, BAI Min(School of Chemical Engineering, HFUT., Hefei 230009, China)Abstract: Benzalacetalaehyde was prepared from the raw material benzaldehyde and acetaldehyde in the presense ofNaoH, using alcohol as agent. Effect, factors of product quality and yield, such as material ratio, alkalinity, reactiontime and temperature have been studied. The title compound was obtained under optimized condition that: n(acetalde-hyde): n(benzaldehyde )=1.05(mol): 1(mol ) the alkalinity of NaOH is 2.5%, reaction time 75 min, temperature30℃, and the yield is60%Key words: benzaldehyde; benzalacetalaehyde; synthesis technology*本水**水*水*******************************半*****(上接第42页)[2]冯庆民,杨振翔水基胶粘剂的研究与应用进展广州化工,团曹同玉刘庆普胡金生聚合物乳液合成原理性能及应用M200,37(7):15-20北京:化学工业出版社,20073]彭顺金,张贲军,方华,等.反应性乳化剂及其乳液聚合涂[8]王金刚,朱晓丽张志国功能单体a-烯烃磺酸钠用于无皂料工业,19995):36-39乳液共聚合高分子学报,2006(7:903-9074]张茂根,翁志学,黄志明等离子型表面活性单体存在下的9朱再盛,吕广庸聚氨酯型反应性乳化剂的制备与性能研究门MMA/ BA乳液聚合[高等学校化学学报,1999,20(12):华南师范大学学报,2003(2)76-791969-1973.[10]Tauer K Emulsion polymerization with reactive surfactants5]徐小波邓宝祥郑海涛等反应性乳化剂对苯丙乳液合成及Polymer News, 1995, 20: 342-347.性能的影响中国胶粘剂,2008,17(12)5-8[11JUrquiola MB. Emulsion polymerization of vinyl acetate using a[6]李付亚,傅和青黄洪改性水性聚氨酯汽车内饰的合成机中polymerizable surfactant U Joumal of Polymer Science: Part A国胶粘剂,2008,17(6):37-401992,30:2619-2629口Synthesis and Application of Modified Acrylate Using Polyurethane as Reactive EmulsifiersZHANG Lei, LI Bin, SUN Xue-wu, LV Jian-ping(School of Chemical Engneering, Hefei University of Technology,Hefei 230009,ChinaAbstract: Straight-chain and branched chain waterbome polyurethane emulsions (WPU)were prepared separately withpolyol, isophorone diisocyanate (IPDI), dimethylol propionic(DMPA )acid, B-hydroxy ethyl methacrylate(HEMA)trimethylolpropane(TMP)as raw materials. And polyurethane-acrylic emulsion (PUA)was synthesized through thermalinitiated polymerization, using synthetic WPU as reactive emulsifier, a little amount of small molecule emulsifier as auxiliaries and acrylate monomer as reactant. The structure and properties of PUA were characterized by infrared spectroscopy,particle size analysis. The results showed that compared with straightbranched-chain-type were better, and tensile strength reached 233MPa, sapiYH中国煤化工 roperties of theCNMHGas grade 4, dryrubbing fastness was up to grade 4, wet rubbing fastness was grade 3.Key words: polyurethane; acrylate; reactive emulsifier; pigment printing