L-脯氨酸离子液催化苹果酯的合成
苹果酯的合成
苹果酯的合成一、 实验目的1. 掌握苹果酯的合成原理和合成方法。
2. 了解苹果酯的性质和用途。
二、 实验原理1. 主要性质和用途苹果酯的化学名为2-甲基-2-乙基酸乙酯基-1,3-二氧戊烷,分子式为C 8H 14O 4,分子量为174.19,在水中的溶解度为90%,与75%乙醇可混溶。
苹果酯是一种具有新鲜苹果香气的新型合成香料,其外观为无色透明液体,由于其香气纯正且留香时间长而被广泛用于花香型和果香型的香精的配制,如洗涤剂、香波等中。
2. 合成原理利用乙酸乙酰乙酯与乙二醇进行脱水缩合反应(其中AlCl 3做为催化剂),环己烷作为带水剂制得苹果酯。
合成过程中的主要化学式如下:CH 2H 3C CH 2O CH 2CH 3OO H 2C H 2C OHOH AlCl 3CH 2H 2C H 3C O CH 2CH 3O 在合成工艺的研究中,不同的催化剂和带水剂分别在实验中得到不同的结果。
三、 主要仪器和药品电动搅拌器、三口烧瓶(250ml )、电热套、温度计(0~100℃)、球形冷凝管、蒸馏装置、分水器、量筒、烧杯、天平。
乙酰乙酸乙酯、乙二醇、AlCl 3、环己烷。
四、 实验步骤1. 组装仪器、准备实验。
2. 称取39ml 乙酰乙酸乙酯,22.5ml 乙二醇和40ml 环己烷、5.3g AlCl 3与烧杯中混合均匀。
3. 将混合均匀的药品倒入三口烧瓶中,边加热边搅拌,当温度达到80℃时,控温回流。
4.当分水器中的水不再增加时,放出分水器中的水并测量其体积(理论值5.4ml),继续蒸馏,回收环己烷(理论值40ml)。
5.实验结束,清洗仪器,收拾桌面。
五、实验记录与结果分析六、注意事项1.因为产物中有水,所以开始时一定不要引入水,反应器应该烘干。
2.分水器中预先加入水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5mm(加水量须计量),以保证环己烷能及时回到反应体系以带出更多的水,只要水不回流到反应体系就不要放水。
L-脯氨酸离子液催化苹果酯的合成
比 、 化 剂 用 量 、 应 时 间 、 水 剂 种 类 和 用量 及 催 化 剂 重 复 使 用 等 因 素 对 酯 化 率 的 影 响 . 果 表 明 , ( 酰 乙 酸 乙酯 ): 催 反 带 结 n乙 n 乙二 醇 ) = 10: . , 化 剂 用量 为 20 gmo ( . 14 催 . / l乙酰 乙酸 乙酯 , 水 剂 环 己 烷 为 4 L,1 ℃ 下 反 应 3 5h 苹 果 酯收 率 带 0m 10 . , 达到 8. 8 9% . 应 结束 后 , 过 简单 的 萃取 操 作 , 使 催 化 剂 回 收 和 重 复 使 用. 环 使 用 4次 , 化 剂 的 催 化 活 性 无 明 显 反 通 可 循 催
本文 采用 由 . 氨 酸与 硫 酸 生成 的离 子 液 作 为催 脯
析 出时 , 停止 反应 , 却. 反应 液 置于分 液漏 斗 中 冷 将 静置 分层 , 出上 层有 机 物 , 入 乙 醚萃 取 ( 0 m 分 加 1 L
x ) , 并 有 机 物 层 ,依 次 用 5 N , O 、 和 3 合 % aC 饱 N C 洗 涤 , 无 水 N :O a1 用 aS 干 燥 , 馏 除 去 乙 醚 和 蒸 带水 剂 , 压 蒸 馏 , 集 8 减 收 l℃ ~8 ℃ / .2 P 3 2 7k a
1 3 苹 果酯 的催 化合 成 .
在装有磁子 和分水 器 的 10m 0 L圆底烧 瓶 中 , 加 入 2 L 02 o) 6m (.0t 1乙酰 乙酸乙酯 、6m ( .8m 1 o 1 L 02 o) 乙二醇 和 0 4 - 氨 酸硫 酸 离 子 液 , 分 水 器 . 0 gL脯 在 中加入 一定 量 的带水 剂并 安装 上球 形 回流冷 凝管 , 油 浴加 热搅拌 至 沸 腾 , 回流 数 小 时 , 至 无 明显 水 直
氨基磺酸作催化剂合成苹果酯的研究
维普资讯
第 3 卷 第 6期 1
杨 春 霞 等 : 基 磺 酸 作 催 化 剂 合 成 苹 果 酯 的 研 究 氨
25 4
表 3 反 应 温 度 对 酯 收 率 的 影 响
高 , 应 时 间 2h时 , 反 苹果 酯 的 收 率 9 . 10% , 续 继 延 长 反应 时 间苹 果 酯 的 收率 变 化 不 大 。适 宜 的反
乙酰 乙 酸 乙酯 ; 氨基 磺 酸 ; 乙二醇 。 2 2 苹 果 酯 的合 成 .
在 三 颈瓶 中加 入 一 定 量 的 乙 酰 乙 酸 乙酯 、 乙
堕坚 皇 箜: 塑: 丝: 丝: : 由实 验 结 果 可 知 , 化 剂 的 加 入 量 为 0 5g 催 .
杨春 霞 , 兴华 , 惠芝 , 崇娟 付 李 许
( 南 大学 化 工 学 院 ,济 南 D2 ) 济 o2
摘
要 : 以乙酰 乙酸乙酯和 乙二 醇为原料 , 氨基磺 酸为催 化剂 , 化合 成 了苹果 酯 。最佳 反应 条 催
、一
件为 : 乙酰乙酸 乙酯与 乙二醇 的摩 尔 比 1 13 催化 剂/ ,量为 O 5go 1 :.,  ̄k n . ( . 摩尔 的乙酰 乙酸 乙酯 )反应 温 , 度 7 ~8 O o℃ , 反应 时间 2h 苹 果酯 的收率 为 9 . , 27%。 关 键 词 : 苹 果酯 ; 合成 ; 催化剂 文献标 识码 : A 文章 编号 - 10 — 9 52 )6 04 — 2 04 0 3 ( ̄2 0 — 2 4 0 中图分类 号 : a 4 .4 ' 25 2 Q
3 4 反 应 时 间对 酯 收 率 的影 响 .
3 5 产 品 结构 分 析 .
L-脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应
L-脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应刘杰 (有机化学)摘要:有机小分子有着不含贵金属、温和、廉价、对环境友好等优点,其应用已成为催化领域的重要发展趋势。
有机小分子催化的不对称合成反应是目前研究最为活跃的领域之一。
Michael加成反应在有机合成中是一种非常重要的形成碳碳键的反应。
近来,许多手性小分子催化剂被用于催化不对称Michael加成反应。
脯氨酸作为一种结构简单而且含量丰富的手性小分子催化剂在多种不对称催化反应中表现出的非常好的催化性能。
本文的主要工作是从以下两个方面对脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应进行了研究:(1)设计并制备了四种Merrifield树脂负载的含脯氨酸单元的手性小分子催化剂,经过实验,发现其中一种在催化Michael加成反应时是非常有效的,当使用5 mol%的该催化剂来催化环己酮和取代硝基苯乙烯时,产率最高可以达到92 %,ee值最高可以达到98 %,d. r.值最高可以达到99:1。
另外该催化剂可以循环使用5次以上,产率上只有很小的减少,而ee值基本不发生改变。
(2)设计并制备了一种糖-四氢吡咯催化剂,通过“Click”反应将 D-glucose 骨架与四氢吡咯连接在一起,在催化 Michael 加成反应时取得了良好效果,仅需要10 mol%的催化剂,在无溶剂条件下室温下反应24小时,产率高达98 %,ee 值大于99 %,d. r.大于99:1。
以上结果与一些天然氨基酸催化的Michael加成反应相比,不仅提高了产率和立体选择性,而且扩大了底物的范围,增大了反应的广谱性。
另外,我们还对功能化离子液体系中发生的 Heck 反应进行了研究。
设计并制备了三种功能化离子液,其中一种在催化Heck反应时非常有效。
该离子液既可作为配体又可作为碱。
在优化条件下,产率较高,且循环六次产率基本没有发生改变。
关键词:有机小分子催化,不对称Michael加成反应,脯氨酸衍生物,Heck 反应,功能化离子液,Pd粉L-Proline’s derivatives Catalyzed AsymmetricMichael AdditionJie Liu(Organic Chemistry)Abstract:Organic catalysts without noble metals have played an important role in the development of the catalytic reaction, due to their moderate effect, cost efficiency, environment friendly and other advantages. Organocatalytic asymmetric reaction is an increasingly active area in oraganic sythesis.The Michael addition reaction is one of the most important carbon-carbon bond-forming reactions in organic synthesis. Asymmetric organocatalytic Michael addition has attracted intense interests in the recent few years due to its stability, cheapness and the generation of multiple chiral centers in a single step. Recently, quite a number of small chiral organic molecules have been developed as stereoselective catalysts for asymmetric Michael reactions. Proline has been gradually recognized as a simple, abundant and powerful chiral catalyst for many asymmetric reactions.In this context, Asymmetric Michael addition reaction is studied from two sides as following.(1) One of the four Merrifield resin-supported pyrrolidine-based chiral organocatalysts,through A3-coupling reaction linkage have been developed and found to be highly effective catalysts for the Michael addition reaction of ketones with nitrostyrenes. The reactions generated the corresponding products in good yields (up to 98 %), excellent enantioselectivies (up to 98 % ee) and high diastereoselectivities (up to 99:1 d.r.). In addition, the catalysts can be reused at least five times without a significant loss of catalytic activity and stereoselectivity.(2) A modular sugar-based pyrrolidine was prepared and was found to be a highly enantioselective and cooperative organocatalyst for asymmetric Michael addition of ketones to nitrostyrenes. In the presence of 10 mol% of the organocatalysts,a pyrrolidine unit anchored to a natural D-glucose backbone through click chemistry, the Michael additions of ketones to nitrostyrenes underwent smoothly to generate the corresponding adducts in good yields (up to 98 %), high enantioselectivities (up to >99 % ee) and excellent diastereoselectivities (up to >99:1 d.r.) under solvent-free reaction conditions.In contrast to the above catalysts, some natural amino acids catalyzed the Michael addition reactions in low yields and stereoselectivities, or the substrates are very limited.In addition, we made research on the study of Heck reaction in ionic liquids. A kind of amino-functionalized ionic liquids has been prepared and investigated as ligand and base for the Heck reactions between aryl iodides and bromides with olefins in the presence of a catalytic amount of Pd submicron powder in [Bmim]PF6. The reactions generated the corresponding products in excellent yields under mild reaction conditions. The generality of this catalytic system to the different substrates also gave the satisfactory results. The key feature of the reaction is that Pd species and ionic liquids were easily recovered and reused for six times with constant activity.Keywords: Organocatalysis, Asymmetric Michael addition reaction, proline’s derivates Heck reaction; functionalized ionic liquids; Pd submicron powder.目 录第一章研究背景 (2)1.1 不对称合成的意义 (2)1.2 不对称合成的方法 (3)1.3 手性催化法 (4)1.4 脯氨酸简介 (5)参考文献 (20)第二章 Merrifield树脂负载的脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应 (28)2.1 引言 (28)2.2 结果与讨论 (28)2.3 实验部分 (34)2.4 化合物的结构表征 (37)参考文献 (41)第三章糖-四氢吡咯催化不对称Michael加成反应的研究 (43)3.1 引言 (43)3.2 结果与讨论 (43)3.3 实验部分 (48)3.4 化合物的结构表征 (49)参考文献 (55)第四章功能化离子液体系中钯催化的Heck反应 (57)4.1 引言 (57)4.2 结果与讨论 (58)4.3 实验部分 (63)4.4 化合物的结构表征 (64)参考文献 (67)附I 部分化合物谱图 (70)附录II 硕士期间发表论文题录 (77)致 谢 (78)第一章 研究背景1.1 不对称合成的意义手性(chirality)一词源于希腊语,在多种学科中表示一种重要的对称特点。
H3PW12O40/SiO2催化合成苹果酯-B
H 3 P Wl 2 0 4 0 / S i O2催 化 合成 苹 果 - B术
杨水金 , 徐 玉林 , 喻 苏 , 蔡 千喜
( 1 .湖北师范学 院化学 与环境 工程学院 , 湖北黄石 4 3 5 0 0 2 ; 2 .湖北黄石二 中 , 湖北黄石 4 3 5 0 0 0 )
乙酸乙酯 ): n ( 1 , 2 - 丙二醇 ) =1: 1 . 5 , 催化剂质量 为反应 物总质量 的 0 . 8 %, 带水剂环 己烷 6 m L, 反应
时间 9 0 m i n 。上述条件下 , 苹果酯一 B的收率可达 6 8 . 9 %。
关键词 : 苹 果酯一 B 磷 钨酸 负载 杂多酸 催化 缩酮反应 中图分类号 :T Q 4 2 6 . 9 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 6 — 7 9 0 6 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 0 1 1 — 0 4
( 1 .C o l l e g e o f C h e m i s t r y a n d E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g , H u b e i N o r m a l U n i v e r s i t y , H u a n g s h i 4 3 5 0 0 2, C h i n a ; 2 .N o . 2 Mi d d l e S c h o o l o f H u a n g s h i , H u a n g s h i 4 3 5 0 0 0, C h i n a )
Ab s t r a c t : T h e r e a c t i o n c o n d i t i o n s o f s y n t h e s i z i n g f r u c t o n e - B f r o m e t h y l a c e t o a c e t a t e wi t h 1, 2 - p r o p a n e d i o l u s i n g H3 P W1 2 O4 0 / S i O 2 a s c a t a l y s t s a r e s t u d i e d .Th e i n l f u e n c e f a c t o r s s u c h a s t h e mo l a r r a t i o o f r a w ma t e r i a l s ,t h e d o s a g e o f c a t a l y s t ,t h e v o l u me o f w a t e r - e a r — r y i n g a g e n t a n d t h e r e a c t i o n t i me o n p r o d u c t y i e l d a r e i n v e s t i g a t e d .T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e H3 P W1 2 O4 0 /S i O2 i s a n e x c e l l e n t c a t a l y s t f o r s y n t h e s i z i n g f r u c t o n e — B,a n d t h e o p t i mu m c o n d i t i o n s a r e o b t a i n e d a s f o l l o w:t h e mo l a r r a t i o o f e t h y l a c e t o a c e t a t e t o 1, 2 - p r o p a n e d i o l i s 1:1 . 5,t h e ma s s f a c t i o n o f c a t a l y s t i s 0 . 8 % ,t h e v o l u me o f c y c l o h e x a n e a s t h e w a t e r — c a r r y i n g a g e n t i s 6 mL a n d t h e r e a c t i o n t i me i s 9 0 mi n .Un d e r t h e me n t i o n e d c o n d i t i o n s .t h e p r o d u c t y i e l d c a n r e a c h o v e r 6 8 . 9 % . Ke y wo r d s : F r u c t o n e — B;P h o s p h o t u n g s t i c a c i d;S u p p o r t ;He t e r o p o l y a c i d;C a t a l y s i s ;Ke t la a t i o n
苹果酯的合成与应用研究
苹果酯的合成与应用研究
苹果酯是一类广泛应用的有机合成催化剂,具有环境友好、节省能源和高效性等优点,近年来得到了越来越多的研究和应用。
本文将从苹果酯的合成方法和应用领域进行深入的研究,以期能够更好地发挥其优势和潜力。
一、苹果酯的合成
苹果酯是一种新型的催化剂,具有较好的稳定性和活性,它可以通过加热将苹果酸和甘油醛或其他卤素类物质进行沸点转化而得到。
苹果酯的合成过程分为两个步骤:首先,将苹果酸和甘油醛以适当的比例混合,加入盐酸或其他有机酸,经过轻微加热和搅拌,使酰胺溶液发生聚合反应,产生混合酯;其次,加入活性炭或分离剂,将混合酯经过蒸馏或渗析净化等工艺处理,最终得到纯苹果酯。
二、苹果酯的应用领域
苹果酯在生物医学、医药化学和药物分析、化妆品工业等多个领域有着广泛的应用前景。
1.物医学:苹果酯可用于检测和治疗癌症,它可以有助于增加药物的可溶度和稳定性,增加药物的生物利用度,减少副作用,有效提高治疗效果。
2.药化学:苹果酯可以用于制备药物的结构,可以有助于减少反应温度和时间,控制反应的方向和速度,提高药物的纯度,降低生产成本。
3.妆品工业:苹果酯可以用于制备化妆品,改善其品质,其中的
绿色催化剂有助于减少对环境的污染。
三、结论
苹果酯是一种新型的催化剂,它具有环境友好、节省能源和高效性等优点,在生物医学、医药化学和化妆品工业等领域都有着广泛的应用前景。
未来,人们可以有更多的研究和应用,发挥苹果酯的潜力和优势。
L-脯氨酸催化一锅法合成4H-吡喃并[2,3-c]吡唑衍生物
1004 1656202006 1047 06L 脯氨酸催化一锅法合成4H 吡喃并[2,3 c]吡唑衍生物雷英杰1 ,丁 玫1,姚庆佳2(1.天津理工大学化学化工学院,天津 300384;2.天津市斯芬克司药物研发有限公司,天津 300457)摘要:以L 脯氨酸为绿色催化剂,3 甲基 5 吡唑酮(或1 苯基取代物)和芳醛及丙二腈为原料,就微波辅助的一锅法成环缩合反应进行研究。
实验结果表明,乙醇/水为溶剂,催化剂用量10mol%,微波功率300W和80℃下反应10~15min,即可得到4H 吡喃并[2,3 c]吡唑类化合物(4a~4j),合成收率达85~94%。
该方法具有产率高、反应时间短、操作简单等优点。
关键词:4H 吡喃并[2,3 c]吡唑;L 脯氨酸;微波辐射中图分类号:O626 2 文献标志码:AL prolinecatalyzedone potsynthesisof4H pyrano[2,3 c]pyrazolesLEIYing jie1 ,DINGMei1,YAOQing jia2(1.SchoolofChemistry&ChemicalEngineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300384;(2.SphinxScientificLaboratoryCorporation,Tianjin300457,China)Abstract:Aconvenientprocedureviaone potcyclocondensationof3 methyl pyrazolidin 5 oneor3 methyl 1 phenyl 5 pyrozolene,aromaticaldehydesandmalononitrileinthepresenceofL prolineinmixedsolventofethanolandwaterundermicrowaveirradiationwasdiscussed.Theresultsindicatedthatthegreencatalystwasefficientwiththeamountof10mol%underirradiationat300Wwithatemperatureof80℃for10~15mintoafford4H pyrano[2,3 c]pyrazolederivatives(4a~4j)withgoodyieldsof85~94%respec tively.Theprotocolprovedtobeefficientandcleanintermsofhighyields,lowreactiontimesandeaseofwork up.Keywords:4H pyrano[2,3 c]pyrazoles;L proline;microwaveirradiation 研究表明含4H 吡喃并[2,3 c]吡唑分子结构的杂环具有广泛的生物活性,诸如抗病毒、抗真菌、抗凝血、抗感染、抗增殖等药理作用[1~3],一些衍生物甚至具有抗肿瘤和抗HIV等活性[4,5],因此有关吡喃并[2,3 c]吡唑杂环的合成和应用成为人们关注的热点[6,7]。
水溶性共聚物固载L-脯氨酸催化剂及其制备方法和应用[发明专利]
专利名称:水溶性共聚物固载L-脯氨酸催化剂及其制备方法和应用
专利类型:发明专利
发明人:雷忠利,周琪,杨红
申请号:CN201910975552.7
申请日:20191015
公开号:CN110698618A
公开日:
20200117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种水溶性共聚物固载L‑脯氨酸催化剂及其制备方法和应用,该催化剂的结构式为:式中x为20~50的整数,y为60~100的整数,y为2~10的整数,z为1~10的整数;其是通过可逆加成‑断裂转移活性自由基聚合固载L‑脯氨酸的双亲性嵌段共聚物。
本发明催化剂在基于多重氢键脲基嘧啶酮单元的相互作用下,在水溶液中可自组装形成一个具有疏水空腔和亲水外壳的核壳结构,可用于催化不对称羟醛缩合反应,结果表明其催化对硝基苯甲醛和环己酮的不对称羟醛缩合反应的转化率可达94%,Anti/Syn值为81/19,ee值为90%,且具有优异的循环使用性能。
申请人:陕西师范大学
地址:710062 陕西省西安市长安南路199号
国籍:CN
代理机构:西安永生专利代理有限责任公司
代理人:高雪霞
更多信息请下载全文后查看。
【论文】脯氨酸阳离子型酯化盐离子液体的合成及表征
摘 要离子液体是一种绿色溶剂和新型的催化材料,因其特有的物理化学性质,在化学工业领域得到广泛的应用,是近年来世界各国研究者共同关注的课题。
本文以L-脯氨酸阳离子型酯化盐离子液体为研究对象,以L-脯氨酸为原料采用两种不同的合成方法合成脯氨酸酯盐。
通过采用二甲亚砜(DMSO)做烯胺合成的溶剂,选用适当的烷基化试剂通过加热的方法合成脯氨酸丁酯对甲苯磺酸盐、脯氨酸苄酯对甲苯磺酸盐、脯氨酸苄酯盐酸盐、脯氨酸甲酯盐酸盐、脯氨酸乙酯盐酸盐,分别测其熔点,选择适合做离子液体的脯氨酸酯盐并对其进行表征。
此方法操作简单、节省时间、污染小,但产率较低。
第二种方法采用低温下甲醇和二氯亚砜反应生成活泼的中间体,该中间体再与脯氨酸反应生成脯氨酸甲酯盐酸盐,值得注意的是该中间体只在-10℃下存在,此方法合成过程对温度要求高,滴加二氯亚砜时放热使温度升高,需要缓慢滴加,且时间较长,并需要室温反应过夜。
通过红外光谱、热重分析,旋光度、酸碱度、电导率的测定,确定合成产物为脯氨酸甲酯盐酸盐。
在严格控制温度的条件下,产率较高可达到93.65%。
两种方法相比,第一种方法合成的脯氨酸酯化盐产率较低,热稳定性较好。
第二种方法合成的脯氨酸甲酯盐酸盐产率高,但热稳定性较差。
关键词:脯氨酸,酯化,离子液体。
AbstractThe ionic liquid is applied extensively in the chemical industry fields such as it can be used as a new kind of catalyst and green solvent.In recent years, researchers around the world are concerned about this issue.In this thesis, two different synthesis methods are used for the synthesis of L-Proline ester cationic ionic liquid from L-Proline. In the first method, by using DMSO as the solvent for enamine synthesis and alkylation, and after choosing appropriate alkylating agent, proline butyl toluenesulfonate, proline benzyl ester toluenesulfonate, proline benzyl ester hydrochloride, proline methyl ester hydrochloride, proline ethyl ester hydrochloride are synthesized by heating, the melting points of the products are determined, and then the products with lower melting points were further characterized. This method is simple, less time, low pollution, but with low yield. In the second method, an intermediate is obtained first by the reaction between methanol and thionyl chloride at low temperature, then the intermediate can react with proline to generate proline methyl ester hydrochloride. The intermediate can only exist at -10o C. This method requires high temperature and long time. After the IR, TGA, optical rotation, pH and conductivity determinations, the synthetic product was identified to be proline methyl ester hydrochloride. In strictly controlled temperature conditions, the yield was 93.65%. The comparison between the two methods show that the second method has higher yield but only fit for the synthesis of proline ester hydrochloride, the first one can be used for multi species of proline ester salts but with low yield.Key words: Proline, Esterification, Ionic liquid目 录第一章 前 言 (1)1.1选题背景 (1)1.2研究意义 (3)1.3文献综述 (4)1.3.1离子液体的概念、性质 (4)1.3.2离子液体的种类 (4)1.3.3离子液体的合成 (5)1.3.4离子液体的表征 (6)1.3.5离子液体的应用 (8)第二章 实验部分 (11)2.1实验药品和仪器 (11)2.1.1实验药品 (11)2.1.2实验仪器 (12)2.2 实验内容 (13)2.2.1 脯氨酸酯盐离子液体的合成 (13)2.2.2熔点测定 (16)2.2.3红外光谱实验 (16)2.2.4热重分析 (16)2.2.5旋光度的测定 (17)2.2.6酸度的测定 (17)2.2.7电导率的测定 (17)第三章 结果与讨论 (18)3.1脯氨酸酯化盐熔点的测定 (18)3.2红外光谱实验 (18)3.2.1加热合成脯氨酸甲酯盐酸盐红外光谱分析 (19)3.2.2低温合成脯氨酸甲酯盐酸盐红外光谱分析 (20)3.2.3脯氨酸丁酯对甲苯磺酸盐红外光谱分析 (21)3.3产物的热重分析 (22)3.3.1 通过加热方法合成的脯氨酸甲酯盐酸盐的TG-DTA分析 (22)3.3.2 通过低温下合成的脯氨酸甲酯盐酸盐的TG-DTA分析 (24)3.4旋光度的测定 (25)3.5脯氨酸甲酯盐酸盐酸碱度的测定 (26)3.6脯氨酸甲酯盐酸盐电导率的测定 (27)第四章 结论与展望 (30)4.1结论 (30)4.2展望 (31)参 考 文 献 (32)致 谢 (34)声 明 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
以L-脯氨酸为催化剂的羟醛反应综述
以L-脯氨酸为催化剂的羟醛反应综述
L-脯氨酸是一种天然的手性催化剂,可以催化羟醛反应,包括
反应物的羟基化、氧杂环化、羟基缩合、羟基醛化等反应。
这种催
化剂具有催化效率高、催化剂用量少、反应条件温和等优点,因此
在有机合成中具有广泛的应用价值。
羟醛反应是一种重要的有机合成反应,为有机合成化学提供了
可靠的手段。
L-脯氨酸作为催化剂,可以有效促进羟醛反应的进行,尤其在不对映选择性与收率方面有较好的表现。
以下是几种常见的
L-脯氨酸催化的羟醛反应:
1. 羟基化反应:将醛或酮与硼酸酯(或硼酸)反应,生成相应
的羟酮。
催化剂为L-脯氨酸,催化剂用量少、效率高,具有较好的
选择性和收率。
2. 羟基缩合反应:将两个醛反应生成α,β-不饱和羰基化合物。
催化剂为L-脯氨酸,可以在温和的反应条件下实现高效的催化作用。
3. 羟基醛化反应:将烯烃与苯甲醛反应生成羟基醛。
催化剂为
L-脯氨酸,催化效率高,反应条件温和,得率高。
综上所述,L-脯氨酸在羟醛反应中具有广泛的应用价值。
随着
催化剂研究的不断深入,相信它在有机合成中的应用会更加广泛。
苹果酯合成实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本研究旨在通过化学合成方法,制备苹果酯类化合物,并对其结构、性质和香气进行鉴定。
通过本实验,了解苹果酯的合成原理、方法和条件,为苹果酯的工业化生产提供实验依据。
二、实验原理苹果酯类化合物是一类具有苹果香气的酯类化合物,广泛存在于苹果果实中。
本实验采用酯化反应制备苹果酯,即羧酸与醇在酸性催化剂作用下生成酯。
本实验选取乙酸、丁醇为原料,以硫酸为催化剂,进行酯化反应。
三、实验材料与仪器材料:1. 乙酸(分析纯)2. 丁醇(分析纯)3. 硫酸(分析纯)4. 苹果精油5. 氢氧化钠溶液(0.1mol/L)6. 乙醇7. 乙醚8. 水合肼9. 氢氧化钠10. 碘化钾-淀粉试纸仪器:1. 反应瓶(100mL)2. 搅拌器3. 冷却水浴4. 蒸馏装置5. 分光光度计6. 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)7. 电子鼻四、实验步骤1. 酯化反应:(1)将乙酸、丁醇和硫酸按照一定比例混合于反应瓶中。
(2)将反应瓶置于冷却水浴中,控制温度在60℃左右,反应时间为4小时。
(3)反应结束后,将反应液倒入分液漏斗中,用氢氧化钠溶液中和至pH=7。
(4)将中和后的反应液用乙醚萃取三次,合并有机层,用无水硫酸钠干燥。
(5)将干燥后的有机层过滤,得到粗产物。
2. 纯化:(1)将粗产物进行减压蒸馏,收集沸点范围为60-70℃的馏分。
(2)将馏分用氢氧化钠溶液中和至pH=7,用乙醚萃取三次,合并有机层。
(3)将有机层过滤,得到纯化的苹果酯。
3. 结构鉴定:(1)将纯化的苹果酯进行GC-MS分析,鉴定其结构。
(2)将纯化的苹果酯进行电子鼻分析,鉴定其香气成分。
五、实验结果与分析1. GC-MS分析:通过GC-MS分析,鉴定出纯化的苹果酯为丁酸乙酯。
2. 电子鼻分析:通过电子鼻分析,鉴定出纯化的苹果酯具有苹果香气。
六、结论本实验成功合成了苹果酯类化合物,并对其结构、性质和香气进行了鉴定。
实验结果表明,本实验方法能够有效地合成苹果酯,为苹果酯的工业化生产提供了实验依据。
氧化剂氧化l-脯氨酸的 化学动力
氧化剂氧化l-脯氨酸的化学动力
介绍
l-脯氨酸是一种必需的氨基酸,这意味着人体不能合成它,必须通过饮食获取。
l-脯
氨酸在人体内发挥着多种重要的生理功能,例如协同作用、调节免疫系统和抗氧化作用等。
然而,l-脯氨酸也可以被氧化剂氧化成氧化脯氨酸,从而对人体产生负面影响。
因此,了
解氧化剂氧化l-脯氨酸的化学动力非常重要。
化学动力
l-脯氨酸的氧化可由许多氧化剂催化,包括过氧化氢、超氧化物自由基和硫酸铜等。
过氧化氢是一种强氧化剂,可使l-脯氨酸氧化成氧化脯氨酸。
下面是反应方程式:
l-脯氨酸 + 过氧化氢→ 氧化脯氨酸 + 水
上述化学反应中,l-脯氨酸被氧化成了氧化脯氨酸,而原本处于基态的氧化剂被还原
成了其它物质。
这表明氧化反应是一个不可逆的过程,能量在化学键中被释放。
结论。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
L-脯氨酸离子液催化苹果酯的合成柳文敏;丁呈华;行文茹;施雪军;刘洋【摘要】以L-脯氨酸离子液为催化剂,对乙酰乙酸乙酯和乙二醇合成苹果酯的催化工艺进行了系统研究.考察了酯醇比、催化剂用量、反应时间、带水剂种类和用量及催化荆重复使用等因素对酯化率的影响.结果表明,n(乙酰乙酸乙酯):n(乙二醇)=1.0:1.4,催化剂用量为2.0 g/mol乙酰乙酸乙酯,带水剂环己烷为40 mL,110℃下反应3.5 h,苹果酯收率达到88.9%.反应结束后,通过简单的萃取操作,可使催化剂回收和重复使用.循环使用4次,催化剂的催化活性无明显改变.【期刊名称】《南阳师范学院学报》【年(卷),期】2010(009)009【总页数】4页(P27-30)【关键词】苹果酯;L-脯氨酸离子液;乙酰乙酸乙酯;乙二醇;合成;催化【作者】柳文敏;丁呈华;行文茹;施雪军;刘洋【作者单位】南阳师范学院化学与制药工程学院,河南,南阳,473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南,南阳,473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南,南阳,473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南,南阳,473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南,南阳,473061【正文语种】中文【中图分类】TQ655苹果酯,又名苹果酯-A,化学名2-甲基-2-乙酸乙酯基-1,3-二氧杂环戊烷,是一种缩酮类合成香料,具有新鲜苹果香气.由于苹果酯的香气温和纯正,留香时间长,香气强度适中,因此广泛用于花香型香精和果香型香精的调制[1-2].工业上生产这类化合物普遍采用在无机质子酸(如硫酸、盐酸和磷酸等)的催化下由乙酰乙酸乙酯和乙二醇合成,虽然无机质子酸价格低廉,催化活性较高,但存在严重的腐蚀性和“三废”问题.随着人们环保意识的增强,开发环境友好的催化剂已成为目前工业生产中备受关注的问题.近几年来,用于合成缩醛(酮)类的新型催化剂也时有报道[3-11],这些催化剂都取得了一定的效果.离子液体作为一种新型的绿色功能材料,能在比较温和的反应条件下催化反应,并且具有催化活性高、副反应少、易与反应物分离、对设备腐蚀性小、可重复使用、后处理简单等优点.本文采用由L-脯氨酸与硫酸生成的离子液作为催化剂,催化乙酰乙酸乙酯和乙二醇合成苹果酯,并对苹果酯的合成工艺进行了研究,找出此催化剂催化合成苹果酯的最佳工艺条件.1.1 主要仪器及试剂WYA阿贝折光仪(上海申光仪器仪表有限公司);Nicolet 5700型傅立叶变换红外光谱仪(美国热电公司),KBr压片;Trace GC Ultra气相色谱仪(美国热电科技有限公司).所用试剂除乙酰乙酸乙酯为化学纯试剂,L-脯氨酸(上海源聚生物试剂有限公司)为生化试剂外,其余均为分析纯试剂.1.2 催化剂的制备按文献[12],在50 mL圆底烧瓶中加入23.03 g (0.20 mol)L-脯氨酸,10.65mL(0.20 mol)浓硫酸,在80℃条件下磁力搅拌5 h,得到42.53 g淡黄色透明的黏稠液体,即为L-脯氨酸硫酸离子液. 1.3 苹果酯的催化合成在装有磁子和分水器的100 mL圆底烧瓶中,加入26 mL(0.20 mol)乙酰乙酸乙酯、16 mL(0.28 mol)乙二醇和0.40 gL-脯氨酸硫酸离子液,在分水器中加入一定量的带水剂并安装上球形回流冷凝管,油浴加热搅拌至沸腾,回流数小时,直至无明显水析出时,停止反应,冷却.将反应液置于分液漏斗中静置分层,分出上层有机物,加入乙醚萃取(10 mL ×3),合并有机物层,依次用5%Na2CO3、饱和NaCl洗涤,用无水Na2SO4干燥,蒸馏除去乙醚和带水剂,减压蒸馏,收集81℃~83℃/2.27 kPa的馏分,即得产品,称量计算产物酯的收率.利用Trace GC Ultra气相色谱对苹果酯产品纯度进行分析检测.检测条件:色谱柱为30 m×0.25 mm的DB-5的毛细管柱,检测器为氢火焰离子检测器,进样温度513 K,检测器温度513 K;起始温度为423 K,以20℃/min程序升温至513 K,保持5 min;以N2为载气,分流进样,分流比1∶150.2.1 催化剂效果的比较乙酰乙酸乙酯26 mL(0.20 mol)、乙二醇16 mL(0.28 mol)、催化剂0.40 g、环己烷40 mL,在110℃反应3.5 h,分别用L-脯氨酸、L-脯氨酸离子液作催化剂,比较L-脯氨酸和L-脯氨酸离子液的催化效果.结果得到苹果酯的收率分别为59.3%、88.9%.说明在催化苹果酯合成时,用L-脯氨酸离子液作催化剂比用L-脯氨酸作催化剂的催化活性高.2.2 合成苹果酯的反应条件优化2.2.1 反应物摩尔比及催化剂用量对苹果酯收率的影响固定乙酰乙酸乙酯用量为26 mL(0.20 mol) (下同),环己烷用量为40 mL,110℃反应3.5 h,改变乙二醇及催化剂的用量,考察反应物摩尔比及催化剂用量对苹果酯收率的影响,结果见表1.从表1可以看出,反应物的摩尔比对苹果酯收率的影响较大.随着乙二醇用量的增加,收率逐渐增大,当摩尔比为1.0∶1.4时,苹果酯的收率达到最大值,再增加乙二醇的用量,收率反而有所下降.由于醇过多会使生产成本升高,同时会产生其他副产物,因此反应较佳摩尔比为1.0∶1.4,苹果酯收率可达88.9%.同时,当催化剂用量较少时,苹果酯的收率不高;当催化剂用量增加到0.40 g时,苹果酯的收率最高,再增加催化剂用量,苹果酯的收率变化不大,故催化剂较佳用量为0.40g,即催化剂用量为2.0 g/mol乙酰乙酸乙酯.2.2.2 反应时间及反应温度对苹果酯收率的影响固定其他条件(同上),改变反应时间及反应温度,考察对苹果酯收率的影响,结果见表2.从表2看出,随着反应时间的增加,苹果酯收率增加.反应2 h,收率可达到70%以上,这说明催化剂具有良好的催化性能.反应3.5 h后,收率基本不变,反应基本达到平衡;反应时间太长,可能会发生副反应以及逆反应,所以较佳反应时间为3.5 h.并且反应温度不宜过高,否则副反应增多,以110℃为宜.2.2.3 带水剂种类和带水剂用量对苹果酯收率的影响使用带水剂及时带走反应过程中产生的水,有利于可逆反应的进行和产率的提高,因此带水剂及其用量也是影响收率的重要因素.在其他条件固定的情况下,分别考察了不同带水剂及带水剂用量对产率的影响,结果见表3.从表3看出,苯、甲苯和环己烷作带水剂时,对苹果酯收率的影响不太明显,因此,实验中选取无毒害的环己烷作带水剂.从表3的数据还可看出,带水剂的用量对苹果酯的收率影响不大,当环己烷用量为40 mL时,产率最高,故使用40 mL环己烷作带水剂.2.2.4 催化剂重复循环使用为了考察离子液催化合成酯的重复使用性能,在1.3的催化反应结束后,体系分为两层,上层由未反应的底物和产物组成,下层为离子液体.将分液得到的离子液用乙醚萃取(10 mL×3)除去部分有机物,然后按已确定的最佳条件投料,将回收的催化剂继续用于催化反应.重复使用5次,每次反应结束后,通过简单的分液操作,使催化剂回收,测定反应的产率和产物的折光率,结果见表4.表4看出,催化剂重复4次,活性基本不变,这也进一步说明了L-脯氨酸离子液对该反应有很高的催化活性和稳定性.2.3 产物结构表征合成的苹果酯为无色透明液体,具有令人愉快的苹果香味,沸点为81℃~83℃/2.27kPa,含量接近100%(气相色谱分析).目的产品的折光率为1.4322~1.4330,与文献[13]1.4329基本相符.2.3.1 红外光谱图产品的红外光谱图如图1所示.从图1可以看出:2985.31 cm-1和2890.41 cm-1为饱和碳的伸缩振动吸收峰;1737.57 cm-1为羰基CO的伸缩振动吸收峰;1448.42 cm-1为—CH2—剪式振动吸收峰;1370.12 cm-1为甲基C—H键的面内对称弯曲振动吸收峰;1249.67 cm-1为酯的C—O伸缩振动吸收峰;1047.17 cm-1为缩酮中C—O—C的伸缩振动吸收峰,红外光谱可以确认合成的产品确为苹果酯.2.3.2 气相色谱分析为进一步确定产物纯度,GC分析谱图如图2所示.由图2可以看出,乙酰乙酸乙酯的保留时间为3.44 min,乙二醇的保留时间为2.44 min,苹果酯的保留时间为4.94 min.图2(a)中只有单峰对应主产物苹果酯,峰面积达到100%,产物中没有反应物乙酰乙酸乙酯和乙二醇,说明乙酰乙酸乙酯全部反应,少量过量的乙二醇在提纯时已经除去,这说明苹果酯的收率和纯度都较高.3.2 L-脯氨酸离子液催化剂,原料价廉易得,制备过程简单.催化苹果酯的合成,具有催化剂用量少,用量仅为2.0 g/mol乙酰乙酸乙酯,反应活性高,催化剂可循环使用4次,并且后处理简单,无环境污染,工艺流程简单等优点.因此,L-脯氨酸离子液是生产苹果酯的理想催化剂.3.1 以L-脯氨酸离子液为催化剂,寻求了一条在较温和的反应条件下,催化苹果酯合成的新工艺.最佳反应条件为:乙酰乙酸乙酯和乙二醇的摩尔比1.0∶1.4,催化剂用量为2.0 g/mol乙酰乙酸乙酯,带水剂环己烷用量40 mL,110℃下反应3.5 h,苹果酯收率达到88.9%.[1] 何坚,孙宝国.香料化学与工艺学——天然、合成、调合香料[M].北京:化学工业出版社,1995:256 -257.[2] 中国化工产品大全编委会.中国化工产品大全(下卷)[M].2版.北京:化学工业出版社,2000:622.[3] 王青宁,张磊,方明锋,等.苹果酯的合成工艺研究[J].日用化学工业,2008,38(6):386-389.[4] ShuangL T,HuiL S,TaiL J,et al.Efficient and con-venient procedures for the formation and cleavage of steroid acetals catalysed by montmorillonite[J].Chinese Chemical Letters,1996,11(7):975-978.[5] Jin Y S,Guang L Y,Qing Y X,et al.Preparation of /TiO2-MoO3solid superacid and its catalytic activity in acetalation and ketalation[J].Chinese J Chem Eng,2005,13(1):51-55.[6] 程永浩./TiO2固体超强酸催化合成苹果酯的研究[J].化学世界,2000,41(7):356-357.[7] 朱万仁,李家贵.新型铁系催化剂的制备及其催化合成苹果酯的研究[J].化学试剂,2003,25(2): 111-112.[8] 杨春霞,付兴华,李惠芝,等.氨基磺酸做催化剂合成苹果酯的研究[J].辽宁化工,2002,31(6):244-245.[9] 倪春梅.钨杂多酸催化合成苹果酯研究[J].江苏化工,2003,31(5):45-46.[10]董镜华,杨水金./Ti O2-MoO3-La2O3催化合成苹果酯[J].湖北师范学院学报,2006,26(2):62-64.[11]施少敏,余协卿,杨水金.磷钨酸掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯-B[J].商丘师范学院学报,2004, 20(2):109-112.[12]权南南,鲍少华,张敬,等.L-脯氨酸类离子液体催化醛自身缩合反应[J].化工时刊,2008,22(11): 17-18.[13]刘树文.合成香料技术手册[M].北京:中国轻工业出版社,2000:354-355.。