苯甲醛丙二酸法制备肉桂酸.ppt

苯甲醛-丙二酸法制备肉桂酸 指导老师：赵连彪负责人：包万睿成员：田永伟 朱君明 王生岩 SRTP项目终期考核报告 一、肉桂酸的发展前景及应用 肉桂酸是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于医药、香料、塑料、感光材料、缓蚀剂、聚氯乙烯热稳定剂、多胺苯甲酸酯的交联剂、己内酰胺的阻燃剂等。目前我国肉桂酸的生产规模很小，据预测，我国仅用来合成L-苯丙氨酸的需求量就达4000 t/a。目前全球有90多个国家允许使用阿斯巴甜味剂，千种以上饮料含有阿斯巴甜；我国已批准在甜食、谷物食品和饮料中的加入量。我国在2005年的需求量在2000t以上，阿斯巴甜在我国还只是成长期，其需求量将保持在年增长率20％以上。所以发展以肉桂酸相关的产品链产品将具有很好的市场前景。 二、实验目的 为提高肉桂酸的工业合成的产率,合成新催化剂。 三、试验流程 ： 第一阶段：多种肉桂酸合成方法 第二阶段： 第三阶段: 分析肉桂酸的用途 四、肉桂酸合成方法的选择 1、苯基二氯甲烷法 2、苯甲醛—丙酮缩合法 3 、Perkin法 4 、苯甲醛—丙二酸单乙酯钾盐法 5 、苯甲醛—丙二酸法 五、苯甲醛—丙二酸单乙酯钾盐法与苯甲醛—丙二酸法比对 1、苯甲醛—丙二酸单乙酯钾盐法 本实验在此基础上设计出新方案:在DMAP与二乙胺联合催化丙二酸单乙酯钾盐。苯甲醛反应得到肉桂酸乙酯,之后再水解得到反式肉桂酸。该方案原料成本较低，操作简便。查阅文献，此方法反应时间较长，且产率仅为61.5％。 2、苯甲醛—丙二酸法 以苯甲醛与丙二酸为原料，经由过程发生Knoevenagel缩合反应合成肉桂酸。上面所说的工艺有操作简单、反应缓和、无污染、产物分离容易、操作方便等优点 。查阅文献，此法产率高达89％。 本实验测得的红外图谱数据如下：IR(cm-1):3 200~2 500、1 685、1600、1 500、1 288、715、690，上述吸收峰位置与肉桂酸吻合，表明所合成产物为肉桂酸。 （2）测熔点：纯粹肉桂酸为白色片状晶体，熔点测定为131～132℃。 九、实验分析 本次实验收率相当低，平均产率为77.88 %，原来用这种方法可以生产到产率为89%左右的肉桂酸。造成产率严重少的缘故原由有很多，实验中出现的错误也很多。造成产率偏低的缘故原由： 1. 由于反应药品量过少,导致反应仪器测定精度不够强,进而导致产率过低。 2．称量药品的时候有可能出现误差，因为电子天秤上有一些潮解了的药物，有可能导致要量的药物偏少，从而使产物偏少。 3．趁热分液时，有少部分晶体析出，减少产量。 4. 滤时有可能造成部分产物损失。 * * ↓ 对比 其优缺点和突破点 ↓ 得 出 最佳合成方案 （苯甲醛—丙二酸合成肉桂酸） ↓ 探求所需新型催化剂 熟悉基础实验操作 （苯甲醛—乙酸酐合成肉桂酸） ↓ 制备目标催化剂 ↓ 目标方案合成肉桂酸（苯甲醛—丙二酸合成肉桂酸） ↓ 实验报告 论文 ↓ 由以上两中方法可以看出，同样的反应活性基团，却合成结果却是不一样的，故选择苯甲醛—丙二酸法合成肉桂酸。 六、对苯甲醛—丙二酸法催化剂的制备 TiO2一PdO介孔催化剂 (钛钯比为100:l)的制备 1、金属氧化物凝胶的制备 将0.5g十二胺、0.20g乙酰丙酮、0.018g乙酰丙酮钯和2.0g钛酸四丁酯溶于50ml 无水乙醇中，搅拌待溶解完全，35℃下缓慢滴加2ml去离子水，继续搅拌3分钟，至溶液变混浊后停止搅拌，静置180分钟后，过滤分离出沉淀物，室温干燥后得金属氧化物凝胶; 2、介孔催化剂的制备 将得到的0.649干凝胶、0.11g尿素、24ml无水乙醇和16ml去离子水转入带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中均匀分散后在135℃水热老化24h。经过过滤，空气下干燥，得到的固体粉末，放入马弗炉锻烧，其中200℃持续焙烧3小时，400℃持续焙烧6小时，得到钛钯比为100:1的复合金属介孔氧化物催化剂。 七、实验操作 1、合成 安装回流装置在25毫升三颈烧瓶中加 入催化剂、苯甲醛和丙二酸，在118℃回流2h 注意控制温度，反应液微沸 。温度过 高，时间过长都可能引起副反应（脱羧、 聚合等）。刚开始时有可能出现泡沫，会 随着反应进行消失。 2.分离提纯 （1）安装水蒸气蒸馏装置；将反应混合物冷却， 加入20毫升水浸泡几分钟，进行水蒸气蒸馏， 直到无油状物出来为止。油状物是蒸出的未反 应苯甲醛。 （